不同演化阶段白刺灌丛沙堆土壤生态化学计量特征

为了阐明灌丛沙堆发育对土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征的影响,以吉兰泰荒漠区不同演化阶段白刺(Nitraria tangutorun)灌丛沙堆为研究对象,研究0—100 cm土层土壤C∶N∶P化学计量特征在不同演化阶段的变化规律和垂直分布规律。结果表明:(1)白刺灌丛沙堆土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)随演化阶段(雏形阶段→发育阶段→稳定阶段→衰亡阶段)的变化呈先增后减的变化趋势。演化阶段对白刺灌丛沙堆SOC影响显著(P<0.05),对TN、TP无显著影响(P>0.05),其SOC、TN、TP均值含量在0—100 cm土层分别为0.42~0.58,0.04~0.07,0.22~0.25 g/kg,远小于全国土壤平均水平(11.12,1.06,0.65 g/kg)。(2)白刺灌丛沙堆SOC、TN、TP含量及其生态化学计量比随土层深度增加无明显规律性。(3)土壤SOC、TN、TP含量及其生态化学计量比均属于中等变异,且变异系数随白刺灌丛沙堆演化不断减小。(4)土壤容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度对白刺灌丛沙堆土壤TN、C∶N、N∶P影响显著,而土壤含水量、pH对白刺灌丛沙堆SOC、TN、TP含量及其生态化学计量比无显著影响。各演化阶段白刺灌丛沙堆SOC、TN是调控白刺灌丛沙堆土壤生态化学计量比的主要因素。因此,该研究结果明晰了白刺灌丛沙堆土壤C∶N∶P生态化学计量特征对不同演化阶段的响应,为该区域白刺群落的保护、利用和植被恢复与重建提供科学依据。     

黄土高原不同封育年限草地土壤与植物根系的生态化学计量特征

黄土高原特别是干草原地区植被演替的研究比较薄弱。当前植物生态化学计量学的研究主要集中在植物叶片方面,对根系的研究较少。选取宁夏云雾山草原植被不同封育年限的土壤和植物样品,以生态化学计量学原理为基础,测定并分析了土壤与根系的碳(C)、氮(N)、磷(P)及其生态化学计量比与相互关系。结果表明:(1)随着封育年限的增加,土壤容重逐渐减小,土壤有机碳和全氮变异性较大,全磷变异性较小,且封育初期土壤有机碳和全氮含量先降后升,至封育20、30年,保持相对平稳。0~20 cm土层土壤的碳氮比(C∶N)、碳磷比(C∶P)、氮磷比(N∶P)分别为9.04~9.63、19.62~32.27、2.14~3.37,20~40 cm土层土壤的分别为8.68~9.22、15.74~26.32、1.80~3.03。土壤有机碳与全氮、全磷之间存在极显著的正相关。(2)植物根系C、N、P含量变化范围分别为357.6~381.4 g kg-1、7.35~8.18 g kg-1、0.54~0.70 g kg-1;根系中的C元素含量随封育年限的增加逐渐升高,N、P元素含量均小于全球平均值。根系C∶N随着封育年限的增加变异性较大,C∶P、N∶P随着封育年限的增加变异性较小。(3)植物根系的C∶N∶P化学计量特征受土壤的影响调控大于其自身,且土壤磷含量对植物根系C∶N∶P生态化学计量特征影响的显著性(p0.01)大于土壤氮含量(p0.05)。此外,该地区封禁后,草地生产力易受到土壤N含量的限制。     

三峡水库小江流域常见鱼类肌肉碳、氮、磷生态化学计量特征

为探究三峡水库小江流域常见草食性、浮游生物食性、肉食性和杂食性鱼类肌肉的碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征,2018年1月(枯水期)和7月(丰水期)在小江流域7个设定断面,采集4种食性的14种鱼类样品,测定其生长特性指标,分析鱼类肌肉C、N、P生态化学计量特征及相关性。结果表明,鱼类肌肉C、N、P元素含量为34.75%～58.71%、7.00%～15.45%、0.89%～8.21%,C:N、C:P和N:P为3.62～9.75、16.92～136.95、2.14～35.31,其中磷元素含量变化最大且是导致N:P变化的主要原因。小江流域不同食性鱼类肌肉元素组成差异不明显,其中仅草食性鱼类、浮游生物食性鱼类的N含量和N:P显著大于肉食性鱼类和杂食性鱼类(P<0.05),其他元素及比例在各食性鱼类之间均无显著性差异(P>0.05);不同采样断面的鱼类肌肉元素含量及比例无显著性差异(P<0.05);相关性分析发现,小江流域鱼类肌肉N和P含量呈负相关关系(P<0.05),除草食性外,各食性鱼类的N含量均与水体NO^-₃-N...     

闽西南崩岗侵蚀区芒萁叶片生态化学计量特征

为了阐明极度退化的崩岗生态系统内芒萁的生长状态和养分储存特征,对闽西南3处不同侵蚀强度的典型崩岗内芒萁叶片C、N、P含量及C/N、C/P、N/P特征进行研究,对比分析不同侵蚀强度下崩壁部位和崩岗不同侵蚀部位中芒萁叶片的生态化学计量特征。结果表明:崩岗内芒萁叶片的C、N、P平均含量分别为477.10 g·kg~(-1)、6.45 g·kg~(-1)、0.25 g·kg~(-1),芒萁叶片的N、P养分含量极低;而C/N、C/P、N/P平均值分别为96.82、2 097.20、27.67,芒萁生长受P限制。不同侵蚀强度下的崩壁内芒萁叶片的C、N、P含量及C/P、N/P均存在显著差异(P0.05),C含量、C/P和N/P均随着侵蚀强度的增强而减小,N含量在中度侵蚀的崩壁内较高,而P含量则随着侵蚀强度的增强而增加,表明芒萁对土壤侵蚀严重的崩岗生态系统具有很强的适应能力。在崩岗的不同侵蚀部位中芒萁叶片的P含量、C/P和N/P均存在显著差异(P0.05),P含量在集水坡面最高,在崩壁最低;而C/P、N/P均表现为崩壁显著大于其他各侵蚀部位。可见,在崩岗的不同侵蚀部位,崩壁中芒萁对C的同化能力强于其他侵蚀部位,且对P利用效率也显著高于其他侵蚀部位。综上,在侵蚀严重的崩岗生态系统中,芒萁有较强的同化C能力和较高的对P利用效率,能通过调节自身C、N、P元素含量很好地适应土壤侵蚀严重、养分极度贫瘠的生境。     

紫色土丘陵坡地不同恢复阶段土壤生态化学计量特征

采用空间序列代替时间序列的方法,对湖南省衡阳市紫色土丘陵坡地不同恢复阶段(包括前期(Ⅰ)、中前期(Ⅱ)、中后期(Ⅲ)和后期(Ⅳ))不同土层(包括0～10 cm、10～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、60～80 cm、80～100 cm 与0～100 cm土层)的土壤生态化学计量特征进行研究。结果表明：(1)随着植被恢复的进行,每个恢复阶段各土层土壤有机碳含量先升后降,呈现出倒“U”形规律,TN和TP的含量显著减小(P＜0.05),具有明显的“表聚性”, 每土层的4个恢复阶段的SOC的大小具有“波动性”,差异具有显著性(P＜0.05),TN和TP的含量的大小顺序均为：后期(Ⅳ)＞中后期(Ⅲ)＞中前期(Ⅱ)＞前期(Ⅰ),其差异达显著水平(P＜0.05);(2)随着植恢复的进行, 0～100 cm土壤SOC、TN和TP显著增加(P＜0.05), C/N、C/P和N/P显著减小(P＜0.05);(3)相关分析说明： C/N与SOC、SER呈极显著正相关(P＜0.01),与TN、TP、SWC、SBD呈极显著负相关(P＜0.01);C/P与SOC呈极显著正相关(P＜0.01),与SWC、SBD呈极显著负相关(P＜0.01);N/P与SOC、TN、TP、pH值呈显著或极显著正相关(P＜0.05或P＜0.01),与SBD、SER呈极显著负相关(P＜0.01)。研究结果说明,在植被恢复过程中,植被对土壤中N和P两种元素的需求相一致。     

间伐对杉木凋落物分解中生态化学计量的影响

以福建杉木人工林为研究对象,采用不同间伐强度(23％、32％、不间伐),研究间伐后不同密度样地内凋落物分解过程中的C、N、P含量及其化学计量比特征的影响.结果表明:(1)各处理叶和枝的C、N、P含量在整个分解过程中均以下降-上升的波动下降;凋落物分解1a后,3种处理叶和枝的N、P含量以D2(弱度间伐)处理最低,叶C含量...     

人类活动对河岸带植被氮磷生态化学计量特征的影响——以汾河临汾段为例

[目的]探究自然河岸带和强人工干扰河岸带土壤—植被系统氮、磷生态化学计量的变化规律,为该区域的河岸带修复和环境保护提供科学依据.[方法]利用相关分析和偏冗余分析等方法,以汾河临汾段典型河岸带为例,探讨自然河岸带及强人工干扰河岸带土壤—植被系统氮、磷含量的时空分布特性及其影响因素.[结果]河岸带植被总氮(TN),总磷(T...     

外源碳氮对植物生态化学计量特征的影响研究进展

为了了解全球二氧化碳（CO2）浓度升高和人为N沉降加重的环境条件对植物养分状况的影响,笔者分析了森林植物的碳（C）、氮（N）、磷（P）含量以及生态化学计量比对于外源C、N及其交互作用响应的国内外文献数据。分析结果表明：1）CO2浓度升高将提高植物对C的吸收,降低植物N含量,导致植物的C：N在大部分试验中表现为增加趋势,外源C、N对植物P含量的影响结果不一,从而使N：P在不同的试验中结果不同;2）短期人为N沉降会增加植物的C、N含量,降低P含量,植物的C：N有所降低,而N：P却呈升高趋势;3）在CO2和N沉降二者交互作用下,植物N、P含量及其化学计量比的变化可能会出现“中和反应”,在不同的试验可能会表现出升高、降低或不变的趋势。CO2浓度升高和大气N沉降加重呈现出越来越明显的趋势,对生态系统结构和功能的影响也逐渐成为国内外生态学家研究的热点。本研究可为深入探讨外源C、N增加条件下的生态系统养分循环和生态化学计量特征提供参考依据,以便更好的提出CO2浓度升高和N沉降加重的大气背景下植物生长的应对策略。     

攀枝花市米易县植烟土壤生态化学计量学特征研究

为阐明长期植烟对土壤生态化学计量特征变化的影响,对比分析了攀枝花市米易县植烟区域第二次土壤普查与现今植烟土壤生态化学计量学演变特征,为区域植烟土壤生态退化阻控提供科学依据。结果表明：(1)长期植烟引起土壤有机碳的大量消耗,与第二次土壤普查结果相比,该区域植烟土壤C/N、C/P、C/K分别下降23.69%、23.63%和7.16%,这与全N、P、K不同程度富集有关; N/P较第二次土壤普查降低15.98%,是由于磷更容易被土壤固定,增幅相对较大;(2)米易县植烟土壤有机碳含量与N/P、N/K、P/K变化呈极显著正相关,说明土壤有机碳是影响土壤生态化学计量比变化的重要因素,应重视植烟土壤有机碳的补充。     

Influence of storage and drying methods on invertebrate elemental and isotopic measurements

Optimised pre-analytical methods for measuring the chemical properties of soil macro-organisms are needed. We tested the effects of ethanol immersion, freezer storage, and drying method on the reliability of estimates of key stoichiometric elements (carbon [C], nitrogen [N], phosphorus [P]) and abundances of ¹³C and ¹⁵N in samples of crickets (Acheta domestica), cockroaches (Nauphoeta cinerea) and mealworms (larval Tenebrio molitor). Ethanol immersion tended to increase A. domestica C and N, and reduced A. domestica P, relative to the reference treatment (deep freezing and oven drying). For N and P these effects were only present after 28-day ethanol immersion. Nauphoeta cinerea and T. molitor samples were generally unaffected by storage treatments, while δ¹³C and δ¹⁵N were not affected by any storage treatment for any species. Thus, five days of ethanol immersion may be acceptable prior to elemental and stoichiometric analyses of hard-bodied soil invertebrates in comparative studies.