喀斯特峰丛洼地3个建群树种“植物-凋落物-土壤”系统氮同位素特征

以喀斯特峰丛洼地3种常见次生林及其建群树种为研究对象,测定3种林分建群种的不同器官及凋落物、土壤的氮含量及氮同位素丰度值(δ¹⁵N),探讨植物-凋落物-土壤氮含量及稳定氮同位素组成变化及内在联系。结果显示：3种次生林建群种植物中叶片氮含量最高,茎的氮含量最低,3种次生林建群树种叶片氮含量均显著高于掉落物和土壤氮含量,0～30 cm土壤氮含量显著高于30～90 cm土壤氮含量,土壤养分主要集中于表层土壤;白栎、栓皮栎和光皮桦器官中δ¹⁵N变化范围分别为-2.82‰～14.94‰、-1.37‰～9.35‰和-4.39‰～26.06‰,3种建群种器官间氮同位素组成均表现出显著差异(P<0.05);3种建群种群落表层土壤δ¹⁵N差异显著,3种林分中0～30 cm土壤δ¹⁵N均显著低于30～60 cm和60～90 cm的土壤,δ¹⁵N可能是这些群落土壤氮循环过程中的敏感指标,光皮桦叶片氮含量略大于白栎和栓皮栎,光皮桦林土壤表层δ¹⁵N大于白栎林和栓皮栎林,光皮...     

贵州喀斯特峰丛洼地不同石漠化等级土壤化学性质特征

比较研究了贵州省喀斯特峰丛洼地不同石漠化等级表层土壤(0~15cm)化学性质,包括pH值、有机质、全N、水解N、全P、有效P、全K、速效K等元素的含量。结果表明:各石漠化等级pH均无显著差异(P0.05);随着石漠化等级的加重,土壤有机质含量明显降低;水解N、全N除强度石漠化阶段较高外,潜在石漠化到中度石漠化阶段呈递减规律;强度石漠化阶段有效P、速效K含量最高,全P含量最低,有效P、全P在其他石漠化等级下无显著差异(P0.05);全K、速效K变化较为复杂无明显规律。     

遮阴条件下杉木幼苗生长和C、N、P化学计量特征的变化

【目的】比较不同强度遮阴条件下杉木(Cunninghamia lanceolata)幼苗生长、生物量积累与分配,以及不同器官碳(C)、氮(N)、磷(P)积累、分配及化学计量特征的差异,探讨杉木幼苗在不同遮阴条件下的C、N、P元素积累及分配的响应策略,揭示遮阴处理对杉木幼苗C、N、P元素变化规律的影响,为杉木苗木繁育、林分光照环境调控管理等提供参考。【方法】选取当年生杉木幼苗为研究对象,通过人工遮阴方式设置5个遮阴梯度,即0%(对照,不遮阴)、遮阴强度40%(透光率60%)、60%(透光率40%)、85%(透光率15%)和95%(透光率5%),持续观测1 a。试验结束后测定幼苗株高与地径增量、各器官生物量、根冠比、各器官C、N、P含量、积累量,并分析C、N、P化学计量特征(以C/N、C/P,N/P表示元素质量比)等指标。【结果】①随遮阴强度的增大,杉木幼苗株高增量总体呈现上升趋势,而地径增量则显著降低(P<0.05)。根、茎、叶及总生物量、根生物量占比和根冠比降低,茎、叶生物量比增大;②根、茎、叶中及总的C、N、P积累量随遮阴强度的增大而降低。随着遮阴强度的增大,杉木地上部分(茎和叶)C和N分配比例增加,而地下部分(根)C和N分配比例则降低。③杉木幼苗C/N和C/P变化趋势相同,随着遮阴强度的增大先增加后减少。杉木幼苗各器官N/P低于14,表明杉木幼苗在不同遮阴下的生长受到N限制。【结论】杉木幼苗生长和生理特性对不同遮阴强度响应有差异,主要表现在随着遮阴强度的增加,株高生长加快,地径粗生长减缓,生物量分配倾向于地上部分,幼苗由“矮粗”逐渐转变为“细高”。但是过度遮阴不利于杉木幼苗的生长,导致幼苗生物量积累减少,C、N、P积累量降低。     

南方红豆杉人工林针叶C、N、P化学计量特征

[目的]研究南方红豆杉人工林针叶C、N、P生态化学计量和养分重吸收特征,揭示南方红豆杉的养分限制格局和养分高效利用策略,为南方红豆杉人工林的高质量种植栽培提供理论依据.[方法]以9年生南方红豆杉人工林为研究对象,通过测定其针叶碳(C)、氮(N)、磷(P)元素含量,分析针叶的生态化学计量、养分重吸收率及其相互关系.[结果...     

无患子初果期人工林土壤和叶片C、N、P化学计量特征

【目的】了解无患子无性系人工林初果期C、N、P化学计量差异及其养分元素间相互作用。【方法】以福建省建宁县无患子无性系媛华人工林为研究对象,选择其初果期具有代表性的地段,分别设置3块20 m×10 m样地,测定了土壤(有机碳、全氮、全磷、全钾、有效磷、有效钾、碱解氮)和叶片(碳、氮、磷、钾)养分含量,并计算土壤和叶片的碳、氮、磷元素计量比(记为C/N、C/P、N/P),分析处于初果期的无患子人工林土壤和叶片养分含量及化学计量特征。【结果】无患子无性系媛华人工林土壤有机碳、全氮、全钾、有效磷含量在初果期随林龄增大而增加,土壤全磷变化不明显且含量较低(0.36 g/kg);土壤C/N随林龄增加逐步减小,而C/P和N/P有一定增加趋势;叶片碳和磷含量随林龄增加而逐渐增大,氮含量逐渐降低,钾含量无显著变化,其人工林叶片C/N有一定程度升高,C/P和N/P随林龄增加出现逐渐降低的趋势。此外,无患子人工林土壤有机碳和全氮含量具有显著正相关;无患子叶片碳与氮之间呈负相关,但碳与磷、钾呈正相关。同时,无患子无性系人工林叶片C含量与土壤有机碳含量在0~20和≥40~60 cm的土层呈显著正相关,在≥20~40 cm的土层中呈极显著正相关;叶片磷P含量与土壤有机碳含量在0~20 cm呈极显著正相关,在≥20~40和≥40~60 cm的土层中呈显著正相关;N/P与土壤有机碳含量在0~20 和≥40~60 cm呈极显著负相关,在≥20~40 cm土层中呈显著负相关。【结论】在无患子人工林初果期,土壤养分主要受P的限制,因此,苗木定植后的结果初期,可适当增加磷肥的投入。     

不同林龄榧树根、枝、叶的C、N、P化学计量及内稳性特征

目的 了解不同林龄榧树根、枝、叶的生态化学计量特征和内稳性特征的变化情况,为榧树的科学管理和保护提供基础数据。 方法 以浙江省诸暨市香榧国家森林公园0~100、≥100~300、≥300~500和≥500 a共4个林龄段的实生榧树为研究对象,通过野外采集榧树植株样品(根、枝、叶)和0~20 cm层土壤样品,分析不同林龄榧树根、枝、叶的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量特征变化和榧树内稳性特征。结果 不同林龄榧树C、N、P含量及化学计量特征均无显著差异,根、枝、叶的C、N、P含量均以≥300~500 a的榧树表现最高,枝和叶的C、N含量以≥500 a的榧树最低,而根P含量以≥100~300 a的最低;不同林龄榧树叶的N/P(N、P质量比)均小于N限制的阈值(14);榧树根、枝、叶的C、N、P含量存在一定的变化趋势,整体上表现为叶>枝>根,叶和枝的C、P含量显著高于根的,叶N含量显著高于根和枝的,各器官N和P含量均为正相关关系,且枝中N、P相关性达到极显著水平(P <0.01);榧树根、枝、叶的化学计量特征存在差异,根和枝的C/N(C、N质量比)显著高于叶的,根的C/P(C、P质量比)显著高于枝、叶的; 内稳性指数H_N/P(20.00)>H_P(11.76),即内稳性以N/P大于P。结论榧树C、N、P化学计量特征随林龄增长未表现出差异,而榧树根、枝、叶的C、N、P含量及化学计量特征存在差异,并且榧树整个生长过程中均受到N素的限制,需要合理施N肥来促进榧树的生长。     

广西不同林龄和区域马尾松人工林的土壤C、N、P化学计量特征

为探明广西马尾松Pinus massoniana人工林土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征,揭示马尾松人工林土壤养分平衡机理及其时空动态变化,为马尾松人工林可持续经营提供理论依据,研究以广西4个典型区域马尾松人工林为对象,采用空间代替时间的方法,比较不同区域各林龄土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)含量及其化学计量比的变化规律。结果表明：SOC、TN和C/N的变异系数较小,分别为21%、27%和22%,属弱变异,在不同林龄和区域中其值比较稳定。林龄、区域及其交互作用对SOC、TN、TP、C/P、N/P的变化均有显著影响(P<0.05)。SOC、TN含量呈波动性变化,在成熟林阶段最低;SOC含量在幼龄林阶段最高,TN含量在近熟林阶段最高。土壤TP含量在中龄林阶段最低,且随林龄增加呈先减少后增加的趋势。土壤C/N、C/P、N/P平均值均在成熟林中最高,且显著高于近熟林和过熟林(P<0.05);土壤C/P、N/P平均值随林龄增加呈先减少后增加再减少的趋势。华山地区SOC、TN和TP含量最低,而土壤C/N、C/P、N/P平均值最高。天洪岭地区土壤C/N平均值最低...     

施肥对新疆红花莲座期生长及N、P化学计量的影响

为了探索莲座期红花对氮、磷、钾肥的需求量及其与土壤生态化学计量的相关性,进行添加氮肥、磷肥、钾肥的田间独立试验。结果显示:1)不同处理水平下土壤和植物各器官养分含量不同且差异显著。土壤速效氮随氮肥、钾肥水平增大而增大,而速效磷和速效钾则降低,且随施磷水平增大变化不明显;各肥料对红花的作用总体表现为:叶和根元素含量受磷肥影响较大,钾肥较小;茎受氮肥影响较大,磷肥较小;2)生物量随施肥量增大而增大,而受钾肥影响不显著;N2、P2、K1水平下叶N/P最小,而生物量与叶N/P负相关,即在此水平下生物量最大。结果表明,施肥促进了土壤和植物各器官养分不均衡吸收和分配,促进了植物的生长,当施肥达到各器官吸收饱和点后,由各器官元素比值调节红花的生长。因此,建议选取N2、P2、K1水平进行红花莲座期施肥。     

炼山和套种绿肥对桉树人工林下植物和土壤C:N:P化学计量特征的影响

【目的】研究炼山和套种绿肥对桉树人工林林下植物和土壤C、N、P化学计量特征的影响,阐明炼山和套种绿肥条件下桉树人工林林下植物与土壤C、N、P的作用关系。【方法】在凭祥市热带林业实验中心青山试验场测定炼山和套种绿肥(山毛豆)处理下的桉树人工林林下植物与土壤C、N、P生态化学计量特征的变化规律。【结果】桉树人工林林下植物灌上(灌木层地上部分)有机碳、全氮含量最高,全磷含量最低;土壤有机碳和全氮含量随土壤层次的加深而递减,而土壤全磷则呈表层土的含量最高,随后减少再逐渐回升的趋势。炼山处理降低了林下植物中的有机碳、全氮含量,尤其是草上(草本层地上部分)和灌上(P0.05),却提高灌下(灌木层地下部分)的全磷含量(P0.05);炼山降低0～60cm土层的有机碳及全磷含量,降低0～10cm土层的全氮含量,提高10～60cm土层的全氮含量。套种绿肥后,林下植物有机碳含量降低,灌木层的全氮含量提高;显著降低草本层的全磷含量,而显著提高灌上的全磷含量;显著降低0～10cm的土壤有机碳及全磷含量(P0.05),小幅度降低0～10cm、10～20cm土层的全氮含量(P0.05)。炼山+套种绿肥处理,土壤表层0～10cm有机碳和全氮含量显著提高,林下植物草上全氮和全磷含量显著增加(P0.05);与单一的炼山或套种绿肥处理恰好相反。炼山提高林下植物生态化学计量比值,却降低土壤生态化学计量比值;套种绿肥总体上提高林下植物的N∶P和C∶P,降低林下植物的C∶N和土壤生态化学计量比值;炼山+套种绿肥对土壤生态化学计量比影响显著,总体降低林下植物的生态化学计量比,尤其是草上及灌上组分(P0.05)。林下草本和灌木层植物的地上部分与土壤的生态化学计量比呈负相关关系。【结论】炼山和套种绿肥对桉树人工林林下植物与土壤C∶N∶P化学计量特征有显著影响,炼山+套种绿肥比单一处理的方式更有利于提高土壤表层0～10cm有机碳和全氮含量以及林下草本植物地上部分全氮和全磷含量。