喀斯特高原石灰土区退化植物群落常见灌木叶片的氮同位素组成研究

为探讨喀斯特高原石灰土区植物稳定氮同位素组成的变异特征及其影响因素,以贵州省清镇市王家寨小流域为例,选取流域内石灰土区退化植物群落3种植被类型中的4种灌木植物,分别对其叶片的氮同位素和C、N、P、K、Ca、Mg元素含量进行了测定。结果表明,研究区常见灌木叶片的δ~(15)N值为-5.86‰～-0.54‰,均值为-2.31‰;植物叶片的δ~(15)N值在不同群落间的差异显著(P0.05),但种间差异仅在灌丛群落中显著(P0.05);物种因素和群落类型的交互作用对研究区灌木叶片δ~(15)N值有显著影响(P=0.021,R~2=0.860);植物叶片δ~(15)N值与叶片K含量之间具有显著负相关(P0.05),而与叶片N含量之间并非正相关,这可能与喀斯特地区严酷的生境条件有关。     

土地利用方式对岩溶断陷盆地土壤细菌和真核生物群落结构的影响

土壤生物是土壤生态系统的重要组成部分,在生态系统物质循环和能量转化中占有重要的地位.为揭示土地利用方式对岩溶断陷盆地土壤生物的影响,在获取土壤理化性质及碳氮磷化学计量学特征的基础上,利用16S rRNA和18S rRNA高通量测序技术研究了弃耕地、草地、人工林和天然林等土壤细菌与真核生物的群落结构.C:N、C:P和N:P比变化规律为弃耕地<草地<人工林<天然林,土壤细菌和真核生物α多样性、互作网络表现出相反的变化规律.土壤磷、钾和钙是影响岩溶断陷盆地土壤细菌和真核生物群落结构和多样性的关键因素.RB41是决定岩溶断陷盆地土壤细菌-真核生物网络系统的关键类群.本研究结果为利用土壤生物进行石漠化治理及岩溶生态修复提供了理论基础.     

石灰岩山地淡竹林“岩石-土壤-植物”的元素分布与迁移积聚特征

本研究以石灰岩山地淡竹林为研究对象,测定了岩石、土壤和4种淡竹群落植物[优势种淡竹(Phyllostachys glauca),伴生种枸骨(Ilex cornuta)、油茶(Camellia oleifera)和胡颓子(Elaeagnus pungens）]的N、P、K、Ca、Mg、Fe、Al、Mn和Na等9种元素含量,对元素迁移积聚特征进行了分析,结果表明:（1）淡竹林石灰岩Ca含量高（363.09 g· kg-1）;土壤Ca含量下降至2.68 g·kg-1,Fe、Al含量升高（48.12 g·kg-1、84.00 g·kg-1）;与土壤相比,植物N、P和Ca含量上升,其他元素含量则降低;（2）从岩石到土壤,Ca为纯迁移,迁移积累系数仅为0.01;Fe和Al明显富集,迁移积累系数分别高达9.98和14.10;从土壤到植物,N、Ca、P为富集,Fe、Al生物吸收系数很低,仅为1.41和2.08;（3）除K外,群落优势种淡竹的元素含量和生物吸收系数均小于伴生种。研究发现,强淋溶作用下淡竹林石灰岩发育为酸性红石灰土,其生长的植物均非喜钙植物;“岩石—土壤—植物”元素迁聚特征因土壤发育过程和植物种间特征而异,红石灰土Ca积累少;淡竹对土壤元素需求少可能是其在石灰岩生境占据竞争优势的生理基础。      

中国北方草地植物群落碳、氮元素组成空间变化及其与土壤地球化学变化的关系

碳、氮元素是土壤中的关键元素.在我国黄土高原北部-宁夏中东部处于荒漠化初期阶段的草地中,土壤的碳、氮元素组成出现了异乎寻常的特征,即相对于碳含量,氮含量异常偏低.认识造成这一现象的原因对我国北方草地的保护和重建具有重要意义.植被的输入是土壤中碳、氮元素组成的最为重要的控制因素之一.为认识植被碳、氮含量的空间变化对上述现象产生的贡献,对包括草地碳、氮异常区在内的区域进行了沿线植物群落的化学组成研究.结果表明:1.植物群落平均碳含量约为40%～50%,不同植物群落类型碳含量以苦豆子、达乌里胡子枝群落最高(44.225%),蛛丝蓬、骆驼蓬群落最低(35.516%).绝大多数植物群落平均氮含量约为2%～4%,不同植物群落类型含氮量以猪毛菜、星状角果藜群落最高(4.482%),蛛丝蓬群落最低(1.356%);2.植物群落生物量空间分布与对应降雨量变化趋势一致,说明降雨量是限制群落地理分布的关键因子;3.植物群落与土壤C/N比值随纬度呈现不一致的变化规律,相关分析表明,两者呈现统计学上的显著负相关关系,相关系数为:r=-0.392(P＜0.05,n=32).上述结果表明,在研究地区荒漠化初期阶段的草地中,植被输入不是引起该区域土壤C/N异常升高的原因.     

贵州石灰岩和砂岩地区C4和C3植物营养元素的化学计量对N/P比值波动的影响

陆地生态系统植物的生长受到营养元素氮(N)和磷(P)的可利用性的限制。已有的证据表明营养元素的相对丰度将控制生态系统的营养元素循环和能量流动的速度。文章提出如下假设:为了适应环境的变化,植物具有可伸缩性地调整营养元素含量的能力,也就是营养元素化学计量比值变化的能力,植物N/P比值波动的影响不仅来源于N对P的相对可利用性的变化,也来源于其他营养元素化学计量的变化,尤其是与Ca的化学计量的变化。为了验证上述假设,本研究利用3种C₄植物和11种C₃植物,研究了植物N/P化学计量比值的波动随N与Ca和P与Ca化学计量的变化模式:对C₄植物来说,N/P比值的波动主要受生物量P与Ca化学计量变化的影响;而对C₃植物来说,则同时受N与Ca和P与Ca化学计量变化的控制,它们之间的相对控制能力的大小将决定植物N/P比值波动的变化梯度,C₄植物和C₃植物的N/P比值的波动都要受土壤pH值的影响。本研究对了解物种丰度和N对P的相对可利用性、N与Ca,以及P与Ca的化学计量之间关系具有重要意义。     

山东菏泽定陶地区土壤元素地球化学特征

对山东菏泽定陶地区进行土壤地球化学研究,利用AFS820原子荧光光度计和2100 DV电感耦合等离子体发射光谱仪,测定土壤元素的种类和含量。对区内土壤元素的含量特征进行分析,元素迁移转化规律研究及对元素的地球化学等级划分。结果表明:①研究区表层土壤中养份元素K和Ca均与植物的长势成正相关;②深层土壤元素(S、K、Fe、Ca、N、Mn、Cu、Mo等)与植物的长势相关性较小;③植物(山药)对土壤中V、Mn、Zn、Sr、Se、I、Ni元素需求较多;④Ca、N、Mn、Cu、Ni、Co、P、B、Sb、F元素的K值(深层土壤/表层土壤)较高。     

铁岭市东部山区野生经济植物榛子营养元素地球化学特征

对辽宁省铁岭市东部山区野生经济植物榛子样品中的常量营养元素P、K、Ca、Na、Mg、S,14种营养微量元素和稀土元素含量进行了分析.结果表明,本区的榛子样品其主量元素化学特征属K > P > Ca型,其中Na元素含量变异系数最大,为44.27.微量元素含量水平均在植物元素含量正常值变化范围内,由高到低,元素含量排列顺序为;Mn > Si > Fe > Zn > B > Cu > Ni > F > Cr > Mo > Co > Se > I > V.其中,V元素变异系数最大,为93.18.稀土元素总量∑REE（平均值）为29.66×10^-9,属低含量.元素相关性分析表明,元素K与Na、Mg,S与Mg、Ca,P与K、Na、Mg、Ca,Fe与Mn,Co与Mn,Cu与Zn之间,在0.01水平都表现出极显著的正相关,反映这些元素之间的吸收积累有很好的协同作用.     

广西木论两种珍稀濒危植物的元素背景值比较

着重分析了木论喀斯特林区珍稀濒危植物单性木兰和翠柏两种植物中13种元素的背景值,同时分析了这两种植物内的元素迁移。单性木兰和翠柏体内的元素含量顺序较相似,并且同一元素在两种植物体内的含量也较相似,但单性木兰的Si含量要比翠柏的高,而Cu的含量比翠柏的低。单性木兰和翠柏对大多数元素有较强的吸收能力,两种植物对N,P,Ca ,Cu的归还系数相似,单性木兰K,Al的归还系数比翠柏的高,但Mg,Si,Fe,Zn的归还系数比翠柏的低。单性木兰和翠柏的归还系数与吸收系数相似,说明这两种植物具有相似的地球化学特征,元素的吸收和归还处于动态的平衡之中。      

云南岩溶断陷盆地植被演替土壤碳氮磷化学计量学特征

岩溶断陷盆地生态环境脆弱,石漠化严重,植被恢复是该地区生态重建、水土保持的有效措施。文章采用空间换时间的方法,以云南省泸西县岩溶断陷盆地5种不同演替阶段（玉米地、人工林、草地、灌木林、原始林）不同土层（0～10、10～20 cm）的土壤为研究对象,对比分析不同植被类型和不同深度条件下土壤C（碳）、N（氮）、P（磷）含量及化学计量比差异,旨在探明研究区土壤养分垂向分布及化学计量学特征,为该地区植被恢复管理及土地合理利用提供科学依据。结果表明：不同演替阶段、不同土壤深度土壤养分含量存在较大差异;随着演替年限的增长,土壤SOC（土壤有机碳）、TN（总氮）含量总体呈增长趋势且主要表现在0～10 cm深度土层上,而TP（总磷）含量存在波动,未表现出明显变化规律;各演替阶段0～10 cm土层的SOC、TN含量数值上均要高于10～20 cm土层,除原始林地以外,其余演替阶段不同土层间TP含量没有显著差异;在0～10 cm土层上,C/N、C/P、N/P均与土壤SOC含量呈显著正相关,C/P、N/P与土壤TN含量呈显著正相关,土壤TP含量与C/N、C/P和N/P无显著相关性;植被类型和土壤深度显著影响研...     

中国地带性森林和农田生态系统C-N-P化学计量统计特征

基于中国国家生态系统观测研究网络的7个森林和10个农田生态系统观测研究站的定位调查数据,本文对中国地带性森林和农田生态系统各个组分的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量学特征进行了研究。结果表明:1)森林生态系统各组分的N和P含量大小排序均为叶凋落物枝根茎土壤,植被的各器官和凋落物的C含量明显高于土壤C含量。森林生态系统不同组分的C∶N和C∶P的大小排序均为茎根枝凋落物叶土壤;植被的各器官及凋落物的N∶P也高于土壤。2)在农田生态系统中,作物各器官的C含量相近,而籽粒的N和P含量明显高于其他组分;各组分C∶N、C∶P和N:P的大小排序均表现为茎≈叶≈根籽粒土壤。3)森林生态系统植被的C∶N∶P为3582∶27∶1,土壤的C∶N∶P为111∶8∶1;农田生态系统植被的C∶N∶P为740∶15∶1,土壤的C∶N∶P为26∶3∶1。本研究以地带性生态系统为研究对象,探讨生态系统及其各组分的C-N-P化学计量特征,增加了对生态系统尺度元素化学计量特征的科学认识,为进一步认识中国区域生态系统元素化学计量关系的空间变异规律提供基础数据。     

断陷盆地区不同土地利用方式土壤钙形态分布特征

选择云南省蒙自市西北勒乡碧色寨村具有典型岩溶地貌特征的草地、人工林地、玉米地（由草地开垦种植玉米2年）和火龙果地（由草地开垦种植火龙果5年）作为研究对象,采用连续浸提（BCR）提取方法测定不同形态钙含量,以探讨岩溶区不同土地利用方式下石灰性土壤钙形态特征及其影响因素。结果表明:土地利用方式显著影响了土壤全钙含量及其形态分布;草地土壤全钙和各形态钙含量均高于其他土地利用类型,玉米地最低;４种土地利用方式土壤钙的赋存形态主要为交换态（占总量的59.4%~74.8%）,有机结合态钙含量最低（占总量的0.5%~1.0%）;全钙和各形态钙与有机碳、全氮、全镁、阳离子交换量（CEC）、pH呈显著正相关,说明全钙和各形态钙与土壤物理化学性质是互相影响的。      

岩溶区农业种植对土壤有机氮矿化的影响

土壤有机氮矿化是供应无机氮的主导过程，研究其变化对于认识土壤氮素有效性和指导氮肥施用具有重要意义。本研究分别在云南建水、蒙自和勐腊岩溶区选取脐橙地、玉米地和橡胶地作为研究对象，并以临近未受人为扰动的草地或原始林地作为对照，采用15N同位素标记方法，研究了岩溶区草地或原始林地开垦种植农作物后石灰土有机氮矿化(MNorg)速率变化，并区分了易分解有机氮矿化(MNlab)和难分解有机氮矿化(MNrec)对MNorg的贡献。结果表明，原始林地土壤MNorg (8.94 mg N?kg-1 d-1)显著高于草地(1.41~2.46 mg N?kg-1 d-1)，且均以MNlab为主。其中，草地MNlab对MNorg贡献率可达80.6%~93.1%，而在原始林地中该贡献率达到62.2%。岩溶区草地或林地开垦种植经济作物显著降低MNorg速率，其MNorg速率为0.53~0.89 mg N?kg-1 d-1，下降比例达62.5%~90.1%。这种差异主要受MNlab和MNrec影响，由草地开垦种植脐橙和玉米后土壤MNorg下降主要归于MNlab速率下降，而MNrec并未发生显著变化；原始林地开垦种植橡胶后土壤MNorg下降主要归于MNlab和MNrec速率的共同下降。岩溶区草地或原始林地开垦种植农作物后土壤有机碳、全氮、全磷、全钙和全镁含量及土壤田间持水量、pH、阳离子交换量均显著降低，且与土壤MNorg和MNlab呈显著正相关，表明农业种植对土壤理化性质的改变是影响矿化速率的重要因素。      

Litter production and mineral element input to the forest floor in a Central Amazonian forest

The study investigates the seasonal and element patterns of litterfall at two particular sites of terra firme forest in the central Amazon. The input of elements such as C, N, P, S, K, Ca, Mg, na, Zn, Fe, Al, Mn, B and Cu was thoroughly evaluated in terms of site variability, mass flow of organic compounds of various litter compartments and elemental return flow. The results were compared with recent studies on literfall in the humid tropics.Bolsista do CNPq — Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnológico.     

桂林典型岩溶区和非岩溶区土壤剖面钙镁形态迁移对比

文章以桂林典型岩溶区和非岩溶区土壤剖面为研究对象,采用改进的Tessier元素形态连续提取法,测定岩溶区和非岩溶区土壤钙（Ca）和镁（Mg）元素离子交换态（包括水溶态）、碳酸盐结合态、腐殖酸结合态、铁锰氧化物结合态、强有机质结合态（包括部分硫化物）和残渣态等形态,探讨岩溶区和非岩溶区土壤Ca、Mg形态在土壤剖面中的迁移变化特征。结果表明:（1）岩溶区石灰土剖面中,随剖面深度加深,pH值增大,而土壤有机质、全氮（N）、全磷（P）含量减少,Ca元素主要以交换态存在且在各土壤剖面中含量相近,Mg元素主要是以残渣态赋存在土壤剖面中,随着土壤剖面深度腐殖酸结合态百分比减少,存在累积现象;（2）在非岩溶地区酸性土壤中,土壤总钙较低。在土壤剖面0~60 cm以强有机结合态为主,深层剖面（大于60 cm）以残渣态为主;Mg元素有效态含量较低,非岩溶区土壤Mg元素以腐殖酸结合态和残渣态为主,与岩溶区土壤类似,非岩溶区Mg元素在土壤中也存在一定累积。      

A Comparative Study on the Microbiological Characteristics of Soils Under Different Land—Use Conditions from Karst Areas of Southwest China

Microbiological and physical-chemical characteristics of subtropical forest,grassland and cropfield soils from the karst areas of Southwest China were investigated.The study revealed that the conversion of natural forest to other forms of land would lead to a reduction in soil organic C(26.2%-35.3%),total N(37.2%-55.8%),totalP(32.9%-43.6%),microbial biomass C(35.4%-49.1%),N(37.2%-55.8),and P(25.8%-41.9%).Comparative analysis of microbial activity in terms of basal soil respiration showed maximum activity in forest soil and minimum in cropfield soil.Analysis of microbial metabolic respiratory activity indicated a relatively greater respiratory loss of CO2-C per unit microbial biomass in cropfield and grassland than in forest soil.Considering the importance of microbial components in soil,it is concluded that land use in different ways will lead to the reduction of biological stabilty of soil.     

贵州喀斯特山区植被演替对土壤有效性氮磷含量及酶活性的影响

对贵州南部茂兰喀斯特山区不同植被类型的土壤进行调查与采样分析,探讨植被演替过程中土壤生物有效性氮磷含量及酶活性的变化。结果表明:喀斯特植被从阔叶林向灌木林及灌草丛的演变过程中,土壤全氮、活性有机磷含量出现下降;而速效氮、硝态氮、速效磷及水溶性磷的含量出现显著的降低,灌草丛土壤中速效氮、硝态氮、速效磷及水溶性磷的平均含量分别比原生阔叶林土壤减少28.09%、65.44%、69.42%和81.71%;同时,土壤脲酶、蛋白质酶、磷酸酶活性分别比原生阔叶林土壤减少74.72%、63.08%和50.32%。在喀斯特山区土壤生物有效性氮磷含量的变化明显地受到植被群落演变的影响,森林退化主要导致土壤硝态氮及水溶性磷数量的明显减少。      

桂林毛村岩溶区和非岩溶区牧草养分动态的对比研究

通过进行岩溶区和非岩溶区牧草田间对比试验,测定植被在生长季内( 6- 8月)的养分动态变化,并结合N / P化学计量学的原理和方法,研究了岩溶区牧草的养分限制状况。结果表明: ( 1)在生长季节的6- 8月,岩溶区4种牧草N、P养分浓度都具有显著的随月份的增长而减少的趋势。从岩溶区和非岩溶区所测定的4种牧草养分结果来看,岩溶区牧草的N素平均值为22. 79 mg /g ,非岩溶区牧草的N素略小于岩溶区,为22. 15 mg /g ;岩溶区的P素平均值为6. 03 mg /g ,非岩溶区牧草的P素小于岩溶区,为5. 35 mg /g。( 2)无论是岩溶区还是非岩溶区,牧草的N /P与N 的相关性最大,相当系数都大于0. 6,与非岩溶区不同的是,岩溶区牧草的N /P与Ca 的相关性也很大,而非岩溶区的则较小。( 3)岩溶区牧草植物体Ca、Mg总含量分别是非岩溶区的2和1. 5倍。不同种类的牧草对Ca、Mg 的吸收和累积能力有较大的差异,本研究中的类玉米其钙含量远远小于其它3种牧草的钙含量。