长白山针阔混交林凋落物-土壤生态化学计量特征

[目的]研究林分尺度下凋落物-土壤生态化学计量特征,阐明森林生态系统凋落物和土壤养分的变化规律以及二者的相互关系,为天然针阔混交林的经营和管理提供科学依据。[方法]以长白山北坡4块面积1 hm²的云冷杉-阔叶混交林样地为研究对象,采集0～20、20～40 cm土样,收集半分解层(F层)和完全分解层(H层)凋落物,测定凋落物碳、氮、磷与土壤pH、有机质、全氮、全磷、有效磷和速效钾,并计算凋落物现存量及凋落物-土壤化学计量比。采用相关性分析和冗余分析等方法研究云冷杉-阔叶混交林凋落物特征与土壤养分及化学计量比的关系。[结果]凋落物现存量与0～20 cm土壤碳氮比呈极显著正相关(P <0.01)。凋落物碳、碳磷比和氮磷比均随凋落物分解程度加深显著降低(P <0.05)。冗余分析结果表明,F层凋落物现存量与F层凋落物碳、碳磷比和H层凋落物磷具有较强的正效应。凋落物与土壤养分化学计量比均表现为碳磷比>碳氮比>氮磷比。[结论]完全分解层凋落物氮是影响云冷杉-阔叶混交林0～20 cm土壤pH、有机质、全磷、速效钾和土壤碳磷比的关键因子;凋落物氮为20～4...     

毛竹林叶片碳氮磷化学计量特征的海拔梯度效应

毛竹是中国重要的经济竹种,区域上具有明显的垂直分布特点。为揭示毛竹林叶片碳氮磷化学计量特征的海拔梯度效应,为毛竹林科学的林分管理与土壤养分补充提供理论依据,测定了3个海拔梯度毛竹林叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)含量,分析了其化学计量特征和异速增长关系。结果表明:随着立竹年龄的增大,毛竹林立竹叶片碳、氮、磷含量及N∶P均总体上呈降低趋势,而C∶N、C∶P则总体上呈升高趋势,1度立竹叶片碳、氮、磷含量均显著高于2度、3度立竹,且后2者间碳、氮、磷含量及其化学计量比均无显著差异。随海拔梯度的升高,毛竹林叶片碳含量略有降低,而氮、磷含量呈降低趋势,其中,中、低海拔叶片氮、磷含量显著高于高海拔,且前2者氮含量无显著差异,而磷含量差异显著;叶片C∶N、C∶P、N∶P均呈上升趋势,其中,中、低海拔叶片C∶N显著低于高海拔,中、高海拔叶片N∶P显著高于低海拔,叶片C∶P海拔梯度间差异显著,其他均无显著差异;不同海拔梯度毛竹林叶片碳、氮、磷间呈显著的正异速增长关系,随海拔梯度的升高,C-N、C-P异速增长指数显著下降,而N-P异速增长指数显著提高。研究表明,随海拔梯度的升高,毛竹林叶片氮、磷含量降低,利用率提高,P素限制性作用增强,建议在高海拔毛竹林经营中宜适当增加磷素的补充。     

苦竹林土壤养分含量及其化学计量特征的海拔效应

研究不同海拔生境的苦竹林土壤养分变化规律,为苦竹林高效培育提供参考,测定了3个海拔梯度(190±20、380±20、600±20 m)苦竹林土壤养分含量,分析了养分化学计量特征。结果表明,苦竹林土壤碳、氮、磷、钾含量分别为14.16～19.56、1.06～1.71、0.34～0.58和3.71～9.67 g·kg~(-1),pH为4.16～4.83;土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量分别为102.51～135.52、1.38～2.36和35.13～61.32 mg·kg~(-1)。随海拔梯度的升高,苦竹林土壤氮、磷、钾及碱解氮、有效磷和速效钾含量均呈下降趋势,而有机碳和pH呈升高趋势,且海拔梯度间差异显著;土壤养分化学计量比均呈升高的变化趋势,且除氮/磷、有效磷/速效钾外,其他养分计量比海拔梯度间均差异显著。综合分析表明,低海拔苦竹林土壤氮、磷、钾含量及其有效性均较高,土壤质地和肥力较好,有利于苦竹林高效培育。     

周山森林公园土壤及土壤微生物碳、氮、磷生态化学计量关系

土壤及土壤微生物量(SMB)、碳(C)、氮(N)、磷(P)元素的生态化学计量关系是土壤生态系统的重要特征之一。研究城市森林公园林分土壤及土壤微生物碳、氮、磷生态化学计量特征,对完善生态化学计量学理论具有重要意义。按典型性与随机性的原则,在洛阳市区周山森林公园雪松、侧柏、刺槐、银杏和混交林等林分中确定125个取样点,测定样点0～20 cm层内土壤有机碳、全氮、全磷含量和土壤微生物碳、氮和磷元素含量。结果表明,周山森林公园土壤和土壤微生物C∶N∶P原子比分别为125.7∶10.5∶1和76.7∶5.8∶1;土壤和SMB原子间的C∶N、C∶P、N∶P比值差异显著,土壤和SMB C∶N、N∶P比值间的相关性均不显著(p0.05),但C∶P相关性极为显著(p0.001);所有林分C∶P相关性均显著(p0.05)。土壤与土壤微生物C∶N∶P化学计量关系可能暗示了陆地生态系统SMB中碳、氮、磷元素的弱稳态机制。     

不同海拔红松混交林土壤微生物量碳、氮的生长季动态

[目的]研究红松混交林下土壤微生物生物量碳、氮的生长季动态变化,为更多地了解红松混交林生态系统中土壤微生物群落在碳氮循环中的作用提供科学依据。[方法]以红松林在长白山海拔分布高度上限为准,从最高海拔起按每100 m海拔为1个梯度依次向下选取5个样地作为研究对象。同一海拔设置3个重复样地,面积均为20 m×20 m,间隔20 m。样地内按S型随机布点,共设10个15 cm×15 cm样方,分别于2013年5月21日、7月19日、8月23日、9月20日进行样品采集。分析不同海拔红松林的土壤理化性质及土壤微生物生物量碳和生物量氮生长季的动态变化规律及差异的机制。[结果]土壤微生物生物量碳、氮含量及碳氮比随海拔的升高呈现出先增加后降低的趋势,土壤微生物生物量碳、氮和碳氮比在900 m达到最高(1 287.18 mg·kg~(-1),224.29 mg·kg~(-1),9.29),各海拔间土壤微生物生物量碳、氮含量有显著差异(P0.01)。土壤微生物生物量碳和氮含量随着土壤深度的增加呈下降趋势,5个海拔0~5 cm土层微生物生物量碳分别是5~10 cm的1.15,1.55,1.29,2.58,1.32倍,微生物生物量氮则分别是1.50,1.23,1.45,2.64,1.09倍。在5—9月的生长季中,土壤微生物生物量碳、氮含量在0~5 cm土层均为先降低后升高再降低的变化规律,呈倒"N"形曲线,在5~10 cm土层则呈现出先升高再降低的单峰曲线形;不同土层、不同海拔间的土壤微生物生物量碳氮比的季节变化规律均存在差异,但除5月较低外,土壤微生物生物量碳氮比均在5~20之间,说明红松混交林土壤微生物群落中真菌相对于细菌更占优势,土壤的腐殖化能力相对较高;8和9月微生物生物量碳氮比最高,这一时期土壤的固碳能力最强。土壤有效氮、有机碳、有效磷、有效钾含量和p H值、含水量在各海拔之间均存在较大的差异,总体上各指标从海拔700 m到900 m逐步升高到最大值,然后开始呈下降趋势。不同海拔土壤微生物生物量碳与土壤总有机碳、有效氮、有效磷、有效钾含量和土壤含水量呈极显著正相关(P0.01),与土壤p H值呈显著正相关(P0.05);土壤微生物生物量氮与土壤p H值呈极显著正相关(P0.01),与土壤有机碳、有效氮、有效磷、有效钾含量和土壤含水量呈显著正相关(P0.05)。[结论]海拔、土壤深度、季节变化等都能对土壤微生物生物量碳、氮含量产生显著的影响,土壤的理化性质、样地林分组成等是导致土壤微生物生物量碳、氮差异的主要影响因子。     

间伐对杉木人工林凋落物-土壤碳氮磷含量及储量的影响

森林经营管理影响植物-土壤系统碳氮磷元素转化及其计量关系。在浙江开化县林场开展了不同间伐强度下凋落物和土壤碳氮磷储量及其生态化学计量关系研究。结果表明,间伐7年后,凋落物生物量及碳氮磷储量在不同间伐处理之间没有显著差异,土壤总有机碳、易氧化有机碳、总磷和有效磷储量在不同间伐处理之间的差异也不显著,但中度间伐处理土壤总氮和水解氮储量比未间伐处理分别增加了40.7%和32.3%,轻度间伐处理与未间伐处理之间土壤总氮和水解氮储量差异不显著。凋落物和土壤碳氮磷生态化学计量比在不同间伐处理之间差异不显著,但土壤易氧化有机碳/水解氮随间伐强度增大逐渐降低(50.1～35.9),水解氮/有效磷随间伐强度增大逐渐增加(60.0～81.6)。因此,间伐有利于土壤氮素的积累,这可能与间伐后凋落物生物量的增加有关。     

氮沉降对杉木人工林土壤化学计量特征的影响

以福建沙县官庄国有林场杉木人工林模拟氮沉降试验平台为对象,研究土壤碳氮磷化学计量特征对氮沉降(N沉降量分别为0、60、120、240 kg·hm-2·a-1)的响应。连续7 a的试验结果表明:模拟氮沉降对土壤碳含量影响不显著,对土壤氮含量和氮磷比有增加作用而对土壤磷含量有减少作用。但模拟氮沉降的效应主要集中在表层土壤,表明加强对表层土壤生物地球化学循环研究可以更好地评价生态系统对氮沉降的响应。     

重庆市主城区道路绿地土壤C/N/P比特征分析

指出了土壤碳、氮、磷比是生态系统内碳氮磷循环的主要指标,也是生态化学计量学主要研究对象。通过对重庆市主城区道路绿地土壤碳、氮、磷元素的分析,发现土壤有机碳含量在2.60～46.0g/kg之间;土壤全氮含量在0.432～3.44g/kg之间;土壤全磷含量在0.229～1.27g/kg之间;土壤C/N比在5～20之间,平均值为15.3;土壤C/P比在6.32～55.5之间,平均值为24.5;土壤N/P比在0.495～4.12之间,平均值为2.04。制约土壤养分供应能力的主要因素还是来源于有机碳,但不同地段土壤氮、磷元素含量差异较大,结合绿化植物与碳、氮、磷之间的关系还需要进一步的研究。     

不同火烈度条件下油松枝功能性状的响应

【目的】研究油松枝功能性状在不同火烈度条件下的适应性变化,揭示油松在不同火环境下的生态权衡策略与适应机制,为火后油松的生态恢复提供理论基础。【方法】以山西省沁源县火烧迹地内(未过火、轻度火烧、中度火烧)的油松为研究对象,根据单因素方差分析与Pearson相关分析研究枝功能性状(枝组织密度、枝氮含量、枝磷含量、枝有机碳含量、枝氮磷比、枝碳磷比、枝碳氮比)在不同火烈度条件下的差异性及相关性,并利用主成分分析探究不同火烈度条件下的油松枝经济谱变化趋势。【结果】1)在3种火烈度下,枝碳磷比的变异系数最大,枝有机碳含量的变异系数最小。随火烈度增加,枝组织密度先降低后升高,对照枝组织密度显著高于轻度火烧(11.8%),显著高于中度火烧(5.6%);枝磷含量升高,在中度火烧显著高于对照(27.8%);枝氮磷比降低,在中度火烧显著低于对照(19.1%)。其余枝功能性状不随火烈度变化产生显著差异。2)不同火烈度条件下,枝功能性状的相关性存在共性结果：枝氮含量与枝碳氮比呈极显著负相关、枝磷含量与枝氮磷比和枝碳磷比呈极显著负相关、枝氮磷比与枝碳磷比呈极显著正相关。因此,上述性状间的耦合关系在油松枝功能性状中...     

广东莲花山不同海拔梯度下森林土壤养分和化学计量特征

为探究广东莲花山土壤有机碳（C）、氮（N）、磷（P）、钾（K）含量垂直分布特征，阐明土壤C、N、P、K生态化学计量学特征对海拔梯度的响应规律，在广东莲花山500~1 000 m区域以100 m海拔间隔进行研究。结果表明：（1）不同海拔下土壤有机碳、全氮、全磷、全钾变化范围分别是38.72~68.17、0.90~1.32、0.011~0.022、5.19~7.08 g·kg-1，土壤全氮、全磷含量随海拔梯度升高而增加，土壤有机碳、全钾含量随海拔梯度的变化，差异不显著。（2）土壤的C/N和N/P分别介于40.12~50.76、43.06~90.86间。不同海拔梯段下土壤C/N无显著差异;整体来看，土壤N/P随海拔梯度的增加呈降低趋势。（3）500~1 000 m海拔土壤速效氮含量介于0.81~2.01 mg·kg-1，均值为1.19 mg·kg-1，其中，500 m海拔下土壤速效氮含量最高，1 000 m海拔下，土壤速效氮含量值达到最小。土壤速效氮含量与土壤速效氮含量的关系呈负相关。土壤速效钾、速效磷含量在500~800 m海拔间变化幅度较小，至900 m海拔下最大。莲花山土壤养分空间分布具有一定的异质性，全氮、全磷、速效氮含量、N/P的空间变化强烈。     

粗枝云杉根系及树冠中的碳氮磷化学计量特征研究

为了平衡粗枝云杉不同根系的碳氮磷含量,以三倍体粗枝云杉为研究对象,设置36个试验区域,在每个试验区域内选取1株粗枝云杉依次进行解枝处理、杀青处理、烘干处理、研磨处理,以测定粗枝云杉树种不同长度根系和树冠中的碳、氮、磷化学计量特征。并在设定的3个不同持水量梯度和4个施氮水平条件下进行对比试验,对碳、氮、磷含量及化学计量特征进行分析。结果显示,提出的碳氮磷化学计量特征可以平衡粗枝云杉不同根系的碳氮磷养分含量,给粗枝云杉提供一个良好的生长环境。     

深圳市坝光湿地园银叶树群落优势树种与土壤生态化学计量特征分析

以深圳坝光湿地园银叶树（Heritiera littoralis）群落为研究对象,分析了深圳坝光湿地园银叶树群落 8 种优势树种叶片碳、氮、磷含量及其化学计量关系,以及 3 种生境（沼泽、山地、临海）土壤和不同土壤深度（0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm）有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷含量及其化学计量关系。结果表明：不同优势树种叶片的碳、氮、磷含量及其计量特征具有显著差异,显示出明显的种间差异性;不同生境（临海、山地、沼泽）之间的土壤差异主要表现为氮及碳氮比,其他如有机质、磷等差异不明显;不同土层则表现为有机质和氮差异明显,浅层土壤元素含量最高,其他指标在各土层中差异不显著。研究表明,除银叶树生长可能受到氮限制外,其他优势树种元素限制现象不明显。     

不同海拔梯度川滇高山栎林土壤颗粒组成及养分含量

分析卧龙自然保护区皮条河上游巴郎山3个海拔梯度川滇高山栎林的土壤颗粒组成、总有机碳含量和全氮含量.结果表明:巴郎山川滇高山栎林土壤颗粒组成以粉粒为主,属中质地土壤;3个海拔梯度表层土(0～15cm)土壤总有机碳和全氮含量均高于亚层土(15～30cm);在表层土壤中总有机碳含量随海拔增加呈现由低到高,再变低的趋势,亚层土则随海拔升高呈增加趋势;表层和亚层土壤全氮含量均随海拔降低而减少;巴郎山高山栎林土壤碳氮比值较小,平均为12.77;在2个土层中,总有机碳含量与全氮含量的相关性随海拔梯度递减由极显著正相关(P＜0.01)到不相关;表层土壤中总有机碳和全氮含量在海拔3549m处与粗粉粒含量呈极显著正相关(P＜0.01),与粘粒呈显著负相关(P＜0.05),3091m处与粗粉粒含量正相关性显著(P＜0.05),2551m处与细砂粒含量呈显著正相关(P＜0.05);亚层土壤全氮含量只在海拔2551m处与细粉粒含量呈显著负相关(P＜0.05).     

滇中元江栲林下土壤活性有机碳空间分布特征

为探究滇中元江栲林下土壤活性有机碳在垂直空间上的分布及其影响机制,以滇中地区不同海拔(2 090～2 490 m)、不同坡向(阴、阳坡)元江栲林为研究对象,探究林下0～60 cm土层土壤有机碳(SOC)、微生物量碳(MBC)、可溶性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(ROC)、颗粒性有机碳(POC)含量的空间分布特征。结果表明:SOC、MBC、ROC、POC含量随海拔上升先升高再降低,DOC含量随海拔上升逐渐降低,4种活性有机碳组分含量表现为POC>ROC>MBC>DOC。4种土壤活性有机碳含量均阴坡高于阳坡,且随土层深度增加呈明显下降趋势,0～20 cm土层高于20～40、40～60 cm土层。各个土壤活性有机碳组分在土壤有机碳中的占比表现为POC/SOC>ROC/SOC>MBC/SOC>DOC/SOC,POC为4种活性有机碳库中的主要碳库,MBC/SOC比值随海拔上升无明显变化规律,ROC/SOC、POC/SOC比值随海拔上升先增大再减小。SOC、MBC、ROC、POC含量任意两者间均呈极显著正相关(P<0.01),土壤活性有机碳含量与土壤pH...     

南滚河自然保护区森林土壤酶活性对海拔升高的响应

【目的】研究土壤酶活性对环境因子沿海拔梯度变化的响应,为理解南滚河国家级自然保护区不同海拔水热条件-植被-土壤理化性质与土壤酶活性之间的相互作用过程和机制提供数据支撑。【方法】选取南滚河国家级自然保护区3种不同海拔梯度典型植被带(沟谷雨林、半常绿季雨林和中山湿性常绿阔叶林),研究不同海拔不同土层森林土壤酶活性的变化特征,采用冗余分析和蒙特卡洛检验,分析环境因子沿海拔梯度变化对土壤酶活性的影响。【结果】年均降水量和Simpson指数随海拔升高呈增加趋势,而植物群落多样性(Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数)、年均气温和土壤温度随海拔升高呈下降趋势;土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、水解性氮、有效磷和速效钾含量及含水量随海拔升高呈上升趋势,土壤密度和p H随海拔升高呈降低趋势,土壤C/N随海拔升高呈先增后降趋势;土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性随海拔升高呈增加趋势,土壤多酚氧化酶活性随海拔升高呈下降趋势;随土层深度增加,土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和多酚氧化酶活性逐渐降低,过氧化氢酶活性逐渐增加;样地微气候、植被和土壤理化性质沿海拔梯度变化对土壤酶活性具有重要影响,年均气温、年均降水量、土壤温度、植物多样性指数和土壤理化性质与土壤酶活性不同程度地相关,单一环境因子对土壤酶活性影响的重要性排序为全磷含量含水量pH有机碳含量年均气温土壤温度水解性氮含量年均降水量全氮含量全钾含量 Margalef丰富度指数土壤密度速效钾含量有效磷含量Shannon-Wiener多样性指数Pielou均匀度指数C/NSimpson指数。【结论】水热条件(年均气温、年均降水量、土壤温度和含水量)、植物多样性和土壤化学性质(p H、有机碳、水解性氮、全氮、全钾和全磷)存在明显的梯度变化,可调控不同海拔梯度内的土壤酶活性,其中土壤磷、水分、p H、碳、氮和钾是调控土壤酶活性海拔响应的关键因素。     

关帝山不同海拔梯度华北落叶松林土壤养分特征分析

以山西庞泉沟自然保护区的柴逯沟东南坡的华北落叶松天然林林下0～60cm混合土壤为研究对象,采用单因素方差分析、Pearson相关分析和LSD多重比较,探讨不同海拔梯度下华北落叶松林的土壤养分含量及生态化学计量学特征。结果表明,土壤有机碳、全氮、氨态氮、速效钾随海拔梯度的增加差异显著,其含量随海拔的增加总体上呈下降趋势。土壤全磷、有效磷随海拔梯度的增加差异显著,其含量随海拔的增加呈上升趋势。不同海拔的C︰N、C︰P、N︰P随海拔的增加有显著差异,其比值随海拔的增加总体上呈下降趋势。柴逯沟研究区土壤受氮限制严重。因此可以通过在华北落叶松天然林栽植固氮植物,从而增加土壤氮含量,促进华北落叶松天然林的自然更新。     

平潭岛海岸带木麻黄人工林碳氮磷化学计量特征

为探明不同距离梯度上木麻黄防护林的养分限制状况,对福建平潭岛海岸带前沿和后沿木麻黄林带植物和土壤的碳氮磷化学计量特征开展研究,结果表明:前沿林带木麻黄小枝中碳含量低于后沿林带;前沿林带中强烈的环境胁迫影响了木麻黄的生长和对碳的固定;前沿和后沿林带木麻黄生长均受到严重的磷限制。通过相关分析和冗余分析,确定了影响海岸带木麻黄化学计量特征的主要土壤因子为土壤磷含量和碳磷比,证明土壤中磷素的缺乏是影响海岸木麻黄防护林生长和经营的关键限制性因子。     

不同龄组兴安落叶松林土壤养分及其化学计量特征

以内蒙古大兴安岭不同龄组兴安落叶松林为研究对象,分析土壤养分含量及化学计量特征的动态变化。结果表明:1)土壤有机碳(SOC)与土壤总氮(TN)、碳磷比(C∶P)、氮磷比(N∶P)具有极显著正相关关系;土壤TN与C∶P,N∶P呈极显著正相关关系;土壤铵态氮(NH~+_4-N)与土壤硝态氮(NO~-_3-N),C∶P,N∶P呈极显著正相关;土壤C∶N与C∶P呈显著正相关;土壤C∶P与N∶P呈极显著相关。2)随林龄的不断增加,土壤SOC,TN含量及C∶N,C∶P,N∶P表现出先升高而后降低的趋势,近熟林达到最高;土壤总磷(TP)含量呈先降低后升高的趋势,中龄林最低;土壤铵态氮与土壤硝态氮的含量无显著变化规律;而土壤养分含量逐渐降低。3)土壤容重随林龄的增加表现出降低的变化趋势,各龄组土壤容重之间差异均不显著。土壤TP与土壤容重无显著相关关系,土壤SOC,TN与土壤容重具有显著相关性。     

呼伦贝尔草原针茅属植物及土壤 CNP 的化学计量特征

为了研究呼伦贝尔3种典型草原的生态化学计量学特征,以兰旗庙克氏针茅、呼伦镇大针茅和克尔伦苏木小针茅为研究对象,综合研究了3种植物地上地下及土壤的C、N、P含量及其生态化学计量比特征。研究表明：全碳含量除大针茅之外,其他两种植物地上养分均低于地下养分,全氮含量和全磷含量恰好与全碳相反;3种不同针茅群落的植物地下养分含量特征与其土壤养分特征基本一致,而植物地上养分含量特征与其土壤特征却没有明显的相关性;3种针茅和它们所生长土壤的氮磷化学计量比值均小于14;3种针茅和它们所生长土壤（除小针茅外）的碳氮化学计量比值均大于25。     

不同密度华北落叶松天然林土壤及凋落物碳氮磷生态化学计量特征

为探究华北落叶松不同林分密度对林下土壤及凋落物特征的影响,以关帝山林区孝文山林场华北落叶松天然林的林下土壤及凋落物为研究对象,通过野外调查及室内分析测定不同林分密度下土壤及凋落物的碳氮磷生态化学计量特征。结果表明,华北落叶松天然林土壤及凋落物碳氮磷含量随林分密度的变化规律各不相同。在同一林分密度下,华北落叶松天然林凋落物各养分元素含量均大于土壤中的。不同密度华北落叶松林分的土壤碳氮磷和有机质之间不存在显著相关性,土壤碳、凋落物碳和凋落物磷之间存在显著相关性。