吉林西部退化草地中羊草的生长率和异速生长关系的研究

利用吉林西部草地不同退化演替阶段中,羊草不同器官(根茎叶)生物量和各器官中C、N、P元素的数据,采用简化主轴回归方法验证生长率假说,并对异速生长关系进行.结果表明,随着草地退化演替的进行,在N、P元素限制下,吉林西部退化草地上生长的羊草不符合生长率假说.羊草茎中N、P呈显著的异速生长关系;羊草叶片中C、P以及N、P呈显著的异速生长关系,其余器官中C、N、P之间没有显著的相关关系.吉林西部退化草地中羊草的生长不符合3/4法则.     

基于生态化学计量学的土壤-植物系统在退化草地群落演替中的养分响应

以吉林省西部退化草地为研究对象,基于生态化学计量学理论,分析吉林省西部退化草地群落演替各个阶段,土壤和优势物种(羊草)根、茎、叶中C、N、P元素含量及其比值的生态化学计量特征,以及随着演替的进行,C、N、P元素含量及其比值的变化特征。结果表明:吉林西部退化草地中土壤和根C、N、P元素含量低于我国元素含量均值,其中,P元素属于极贫乏水平。随着草地演替程度的加深,羊草根、茎、叶中N、P元素含量呈先降低后升高的变化趋势。土壤C∶N、C∶P和N∶P远低于我国土壤均值,并且C∶PC∶NN∶P。从草地系统中土、根、茎、叶元素比值来看,C∶P与N∶P在土壤中最低,根系中最高。从N:P来看,羊草在A1(羊草群落)阶段受到N元素的限制,在A2(羊草+虎尾草群落)、A3(虎尾草+羊草+碱茅群落)和A4(碱茅+虎尾草+碱蓬+羊草群落)阶段受到P元素的限制,在演替程度最大的A5(碱蓬+碱茅+虎尾草+羊草群落)阶段受到N、P两种元素的限制。     

不同土壤盐碱梯度下羊草最适氮、磷肥施用量模拟

土壤盐碱化限制农业发展,亟需采取有效的措施以提高该类型土地的生产能力。试验选用吉林省西部地区优势牧草——羊草为研究对象,应用生态化学计量学理论和报酬递减规律,采用养分添加的方式模拟不同盐碱环境下羊草应施入氮(N)、磷(P)肥的最适量。结果表明:土壤pH为8. 4时为羊草最适宜生长的酸碱环境;施N肥可同时增加羊草N和P含量,施P肥可明显提高羊草P含量,但对N含量影响不大,因此施N肥是提高盐碱化草地生产力的重要措施;在低度盐碱条件下(pH为7. 0～7. 7),N、P肥的施用量分别为6. 98～7. 47 kg/667m~2和1. 11～1. 17 kg/667m~2;在中度盐碱条件下(pH为8. 4～9. 1),N、P肥的施用量分别为4. 71～4. 94 kg/667m~2和0. 98～0. 99 kg/667m~2;在高度盐碱条件下(pH≥9. 8),N、P肥的施用量分别为3. 27 kg/667m~2和1. 32 kg/667m~2。     

吉林省西部羊草磷含量与土壤磷含量的关系

吉林省西部土地退化严重,磷元素从1980年的0.067%减少至2001年的0.032%,植物中的磷也不断减少。为阐明土壤中磷含量的降低是否是植物磷减少、氮磷比值偏高的直接原因,选取吉林省西部天然草地为研究对象,通过测定土壤的全磷、有效磷,羊草氮、磷的含量,着重分析土壤磷与植物磷间的关系。结果表明:与世界背景值比较吉林省西部土壤有效磷含量低于世界平均水平,高于国内平均水平,羊草中的磷与土壤有效磷具有同样的背景值特征。pH8.50、pH≥8.50时土壤全磷含量与植物磷含量、氮磷比值均不相关;pH8.50时土壤有效磷含量与植物磷含量、氮磷比值显著相关,pH≥8.50时与植物磷含量、氮磷比值均不相关。鉴于此,羊草在适宜生长环境下,土壤有效磷与植物磷相关;羊草在不适宜生长环境下,植物的代谢机制受到pH限制,与土壤有效磷含量不具有相关性。     

退化草地的生态化学计量学研究现状及发展动态

近年来,生态化学计量学理论的应用成为生态学专业领域的研究热点。运用生态化学计量学的原理、方法,以退化程度不同的草地为研究对象,以植物—土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)元素含量与C∶N∶P值的时空特征为切入点,研究主要营养元素(C、N、P)在植物—土壤系统中的动态平衡和循环规律,揭示草地的退化原因及过程,为不同程度退化草地的改良、利用提供参考。