中国北方典型风沙区土壤碳氮磷化学计量特征

研究区域尺度土壤碳（C）、氮（N）、磷（P）化学计量特征与分布格局对于认识陆地生态系统空间格局变化规律及其对全球变化与人类活动的响应具有重要意义。通过文献收集和野外调查,对中国北方典型风沙区表层土壤有机C、全N、全P化学计量特征及其沿经度和纬度的分布格局进行了研究。结果表明：（1）北方典型风沙区表层土壤有机C、全N、全P含量及C：N、C：P和N：P的平均值分别为12.2、1.2、0.8 g·kg^-1及10.1、15.7、1.63,与全国水平相比,具有较低的有机C含量、全N含量、C：P、N：P及较高的全P含量;（2）农田表层土壤有机C、全N、全P含量及C：P显著高于草地表层土壤,C：N和N：P在农田和草地之间无显著差异;（3）北方典型风沙区表层土壤有机C、全N、全P元素间具有一定的耦合关系,但这种耦合关系在草地和农田间存在差异性;（4）北方风沙区草地和农田土壤有机C、全N、全P化学计量特征随纬度的增加呈逐渐增加趋势,除草地全P含量和N：P外,其余指标均与纬度呈线性关系;草地和农田土壤有机C、全N、全P化学计量特征随经度的增加呈先减小后增加的趋势,与经度呈二阶多项式分布关系。     

中亚热带人工经济林土壤有机碳含量及分布

人工经济林在中国南方种植面积大,并有不断增加的趋势.人工经济林生态系统受人为周期性经营活动影响比较大,是重要的流动性碳库.因此,选择福建省建瓯市万木林自然保护区内本地条件基本一致的毛竹(Phyllostachys heterocycla)、柑橘(Citrus reticulata Blanco)和锥栗(Castanea henryi)作为研究对象,探讨其土壤有机碳含量及其垂直分布特征,结果表明:3种林地土壤剖面有机碳含量的变化范围分别为毛竹林5.91～19.18 g.kg-1、柑橘5.70～13.31g.kg-1、锥栗3.84～10.78 g.kg-1,3种林地土壤有机碳含量随着深度的增加呈现递减趋势;3种林地0～20 cm、20～40 cm层土壤有机碳含量与40～60 cm、60～80 cm、80～100 cm各层均存在显著性差异(P<0.05);3种林地间土壤有机碳储量均存在显著性差异(P<0.05);使用对数方程对3种林地土壤有机碳含量随土壤深度的变化进行拟合均达到显著水平(P<0.05);土壤有机碳含量与土壤全N、C/N比之间存在一定的相关性,特别是3种林地土壤有机碳含量均与土壤全N含量的相关性最好(...     

中亚热带人工经济林土壤有机碳含量及分布

人工经济林在中国南方种植面积大,并有不断增加的趋势.人工经济林生态系统受人为周期性经营活动影响比较大,是重要的流动性碳库.因此,选择福建省建瓯市万木林自然保护区内本地条件基本一致的毛竹（Phyllostachys heterocycla）、柑橘（Citrus reticulata Blanco）和锥栗（Castanea...     

土壤氮磷供应变化条件下盐地碱蓬叶片碳、氮和磷的化学计量特征

于2015年5~9月,在黄河三角洲滨海湿地生态试验站设置的野外控制实验,分析土壤氮磷供应比例、氮磷供应量及生长阶段下,优势植物盐地碱蓬(Suaeda salsa)叶片碳、氮和磷的化学计量特征。研究结果表明,随着土壤氮磷供应量增大,盐地碱蓬叶片氮、磷含量都显著增加,碳氮比和碳磷比显著减小;在土壤氮磷低供应量条件下,叶片氮磷比显著低于中、高供应量条件下;随着土壤氮磷供应比例增大,叶片全氮含量、碳氮比和氮磷比显著增大,全磷含量减小,叶片碳磷比在土壤氮磷供应比例最大时才显著增大。在9倍土壤氮磷供应比例和供应量条件下,盐地碱蓬生长阶段是影响其叶片碳、氮和磷化学计量特征的重要因子。     

生态系统氮磷比化学计量特征研究进展

通过对国内外关于氮磷比化学计量特征研究文献的大量阅读,总结了在陆地生态系统和水域生态系统中氮磷比化学计量特征的意义。在陆地生态系统中,土壤中的氮磷比与固氮共生体及非共生体的生物固氮量呈反比例关系;土壤中的氮磷比化学计量特征发生变化会影响植被动态;土壤中氮磷比化学计量特征的变化对物种多样性及生产力产生影响,尤其是磷限制濒危物种的生产力及丰富度;植物体中的氮磷比化学计量特征可以体现氮和磷两种营养元素的供应状况及相对有效性,对植被恢复和濒危物种管理工作起到重要作用。在水域生态系统中,水体中的氮磷比与水生生物的固氮量呈反比例关系,并且会影响水生植物的生长及水生生物群落的组成。     

福建南平安曹下老龄杉木群落生态特征

通过2 400 m2样地调查,研究福建南平溪后安曹下76年生杉木丰产林群落山坡和山洼部位的植物区系组成、群落外貌、多样性指数等群落生态特征,结果表明:老龄杉木群落物种组成丰富,共有维管束植物71科,119属,168种;蕨类植物种类比例大;种子植物属的分布区类型以泛热带成分占的比例最高(山坡和山洼部分分别为27.59%和34.55%),热带性分布成分占优势(山坡和山洼部分分别为70.11%和74.55%),体现了群落的中亚热带性质;各层次的多样性表现为:灌木层(包括幼苗幼树)>草本层>乔木层;坡位因子对老龄杉木群落生态特征产生一定的影响.     

福建南平安曹下老龄杉木群落生态特征

通过2 400 m2样地调查,研究福建南平溪后安曹下76年生杉木丰产林群落山坡和山洼部位的植物区系组成、群落外貌、多样性指数等群落生态特征,结果表明:老龄杉木群落物种组成丰富,共有维管束植物71科,119属,168种;蕨类植物种类比例大;种子植物属的分布区类型以泛热带成分占的比例最高(山坡和山洼部分分别为27.59%和34.55%),热带性分布成分占优势(山坡和山洼部分分别为70.11%和74.55%),体现了群落的中亚热带性质;各层次的多样性表现为:灌木层(包括幼苗幼树)＞草本层＞乔木层;坡位因子对老龄杉木群落生态特征产生一定的影响.     

中亚热带米槠次生林和杉木人工林细根养分含量特征

细根(≤2 mm)在调节森林生态系统的生物地球化学循环中起着较为重要的作用,但目前对不同土层细根化学计量的认识非常有限.本研究在福建省三明陈大国有林场内对米槠次生林和杉木人工林不同土层细根养分含量特征进行了研究.结果显示:(1)杉木人工林0～10 cm、60～80 cm土层0～1 mm细根碳浓度显著高于米槠次生林,10...     

不同林龄米槠更新林叶和枝碳氮磷含量及其化学计量特征

在福建顺昌选择21年生、31年生和49年生米槠人工促进天然更新林,测定各个林分叶片和枝条C、N和P的含量,分析其化学生态计量特征。结果表明:1)不同林龄的林分枝和叶C含量的时空变异较小,变化范围在473.0~485.6 mg·g~(-1)之间;N含量随着林龄的增加而呈升高的趋势;而叶片和枝条P含量随林龄变化的趋势不明显;2)不同林龄人工促进天然更新林C∶P平均值为809.5,是中国东部南北样带森林(313.9)和全球森林(300.9)的2.6和2.7倍;N∶P均值为30.1,是中国东部南北样带(11.5)、中国平均(18.0)和全球平均(13.8)的2.6倍、1.7倍和2.2倍。较高的N∶P表明研究区域受P限制,同时人工促进天然更新林较高的C∶P表明该森林能够在低P条件下提高P的利用率,以维持林木的生长。     

黄土丘陵区典型退耕恢复植被土壤生态化学计量特征

为探究不同植被土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征及其影响因素,以黄土丘陵区油松、刺槐、沙棘和草地4种典型退耕恢复植被0～100 cm土壤为研究对象,分析不同植被土壤有机碳(SOC)、全氮(STN)、全磷(STP)含量及其化学计量特征。结果表明:(1)不同恢复植被对土壤养分含量有显著影响,刺槐的SOC、STN最高,油松的SOC、STN最低,STP表现为草地>刺槐>油松>沙棘。(2)不同恢复植被土壤养分具有“表聚性”,随土层深度增加,SOC和STN含量呈下降趋势,而STP的变异性较弱。特别是刺槐的SOC和STN在60～100 cm呈增加趋势。(3)不同恢复植被土壤SOC:STN(C:N)、SOC:STP(C:P)差异不显著(P>0.05),刺槐的土壤STN:STP(N:P)显著高于其他植被类型(P<0.05),土壤C:N、C:P、N:P均低于全球及全国平均水平,研究区有机质的分解速率较快,P的有效性高,植被生长主要受N元素限制。(4)研究区土壤C:N、C:P和N:P主要受SOC和STN影响;土壤养分与土壤含水量(SWC)和土壤容重(BD)呈负相关,与...     

毛乌素沙地不同类型生物结皮与下层土壤酶活性及土壤碳氮磷化学计量特征

生物结皮在土壤养分累积和循环中起着重要作用.土壤酶活性能敏感地指示土壤的恢复程度,是衡量沙区生态恢复与健康的重要生物学指标.采用时空互代法,以毛乌素沙地不同演替阶段生物结皮(藻结皮、混生结皮和藓结皮)为研究对象,通过测定生物结皮及下层土壤的物理化学性质和酶活性,探讨不同演替阶段的生物结皮对土壤酶活性和碳氮磷化学计量特征...     

藏北高寒草原紫花针茅根系碳氮磷生态化学计量学特征

植物碳(C)、氮(N)和磷(P)元素平衡是当前生物地球化学循环和全球变化生态学研究的热点和焦点。以往关于植物营养元素的研究多集中于植物叶片水平,而对植物根系元素的研究较少。为此,沿藏北高寒草原安多-那曲-班戈-申扎-尼玛-改则-革吉-噶尔样带,在34个样点采集优势物种紫花针茅(Stipa purpurea)根系样品,分析其C、N和P元素含量及其相互比值与环境因子的关系。研究结果显示:紫花针茅根系C、N和P含量变化范围分别为357.17~458.99 mg/g,6.49~16.42 mg/g,和0.22~0.77 mg/g;紫花针茅根系N含量与全球植物根系平均值基本一致,但是其根系P含量低于全球平均值;紫花针茅根系C∶N∶P生态化学计量学特征受纬度、经度、生长季降水量、土壤磷含量的影响较为显著,而海拔、生长季均温和土壤氮含量对其影响则不显著。紫花针茅通过对高寒环境因子的长期适应,其根系C∶N∶P生态化学计量学特征已经形成了一定的空间分布格局。研究结果有助于揭示极端环境下植物对营养物质的分配和利用策略,为应对未来气候变化对高寒生态系统的影响提供参考。     

科尔沁沙地退化植被恢复过程中碳氮化学计量特征的变化

为研究沙地退化植被恢复过程中碳氮化学计量特征的变化,分别于2011年、2013年和2015年8月中旬对流动、半固定、固定沙丘和草地进行植被调查,并测定植被—土壤系统的碳氮化学计量特征。结果表明：（1） 随着沙地退化植被的恢复,地上植物、凋落物和根系的C、N含量及C/N比波动变化,土壤（0～10 cm）C和N含量及C/N比显著增加（P <0.05）。（2）沙地4种生境上的地上植物、凋落物、根系、土壤的C、N含量及C/N比年际间变化显著（P <0.05）。（3） 沙地退化植被恢复过程中地上植物、凋落物、土壤的C/N比与物种丰富度呈正线性关系（P <0.01）。沙地退化植被恢复过程中优势植物演替导致植被—土壤系统中C、N化学计量特征的变化,植被恢复过程中植物的氮素利用效率也在逐渐增强,而封育时间的增加能够促进沙地土壤中N的积累。     

深圳福田土著和外来红树物种叶片的化学计量特征

开展植物化学计量研究对认知植物的生态适应策略具有重要意义。以深圳市福田红树林国家级自然保护区中的土著物种白骨壤(Avicennia marina)、秋茄(Kandelia obovata)、桐花树(Aegiceras corniculatum)和外来物种无瓣海桑(Sonneratia apetala)、海桑(Sonneratia caseolaris)为研究对象,研究5种物种叶片的化学计量特征,分析5种物种叶片的化学计量特征与其性状的关系。研究结果表明,外来物种无瓣海桑叶片中的全碳含量显著大于土著物种秋茄,而与其他2种土著物种无显著差异;2种外来物种叶片中的全氮含量都显著大于土著物种桐花树和秋茄,而与土著物种白骨壤无显著差异;2种外来物种叶片中的全磷含量都显著小于土著物种白骨壤,而与土著物种桐花树无显著差异;2种外来物种叶片中的全钾含量都显著大于土著物种桐花树和秋茄,而与土著物种白骨壤无显著差异;2种外来物种叶片的碳钾比、氮钾比和磷钾比都小于3种土著物种;5种物种叶片中的全钾含量的变异系数大于全碳、全氮和全磷含量的变异系数,5种物种叶片的碳钾比、氮钾比和磷钾比的变异系数都较大,2种外来...     

不同海岸梯度下木麻黄防护林生态化学计量特征

以海坛岛沿海防护林主要树种木麻黄(Casuarina equisetifolia)为研究对象,对不同海岸梯度下木麻黄土壤与小枝C、N、P含量及其生态化学计量特征进行分析,结果表明:(1)木麻黄土壤全C、全N含量,N/P、C/P离海岸越远值越高,全P、C/N相对稳定;小枝的全N、全P整体呈现随海岸距离的增加含量减小的递变规律,全C呈现"V"字型变化趋势,在梯度4达到最小值,C/N、N/P、C/P比值整体从梯度1到梯度6呈现上升趋势。(2)木麻黄内稳性指数HC(90.91)HN(19.61)H_(C/N)(10.31)H_(N/P)(3.91)H_(C/P)(3.77)H_P(3.33),即内稳性CNC/NN/PC/PP;(3)土壤N/P、C/P与pH值、全盐存在极显著的负相关关系(P0.01),与土壤容重没有相关性(P0.05),C/N与土壤容重呈显著负相关关系(P0.05),pH值、全盐、土壤容重是生态化学计量的主要影响因子;磷是限制木麻黄生长的营养元素。     

雪岭云杉林叶片碳氮化学计量特征及其与土壤理化因子的关系

碳（C）、氮（N）对于植物生长和生理调节机能意义重大。研究雪岭云杉林叶片C、N化学计量特征随土壤理化因子的变化特征,对于认识森林生态系统的分布格局和未来变化趋势具有重要意义,为进一步探讨全球变化对植物的影响提供科学依据。以雪岭云杉林叶片为研究对象,利用统计分析探究叶片C、N化学计量的变化特征,并利用冗余分析（Redundancy analysis,RDA）技术对叶片C、N化学计量特征与土壤理化因子的关系进行研究。研究结果表明,叶片C含量的平均值为465.28 g·kg^-1,变异系数为14%;叶片N含量的平均值为6.54 g·kg^-1,变异系数为42%;土壤C/N的平均值为90.63,变异系数为82%。冗余分析的结果表明,在0~30 cm层中,叶片C、N化学计量特征主要受到土壤含水量和pH的驱动,土壤含水量与叶片C/N之间呈正相关关系,与叶片C、N含量之间呈负相关关系;pH与叶片C、N含量成正比,与C/N成反比;在30~80 cm层中,土壤含水量和土壤粘粒含量是影响叶片C、N化学计量特征的主要因素,土壤含水量和叶片C/N之间呈正比,土壤粘粒含量与C、N含量之间呈正比,与叶片C/N之间呈反比;pH、土壤C、N含量对叶片C、N化学计量特征的影响不显著。     

不同生境下三种荒漠植物叶片及土壤C、N、P的化学计量特征

以新疆地区三种典型荒漠植物梭梭、多枝柽柳和沙拐枣为研究对象,分别研究其不同生境(塔克拉玛干沙漠腹地塔中植物园—植物园,古尔班通古特沙漠明渠免灌林—免灌林,以及各自的原生生境—原始生境)下三种植物叶片和土壤的生态化学计量特征,每个处理5个重复。研究结果显示:土壤C、N、P含量在不同生境中的分布趋势相似,均表现为柽柳原生地和植物园较高,其他三者相对较低(P0.05)。然而C∶N和C∶P在柽柳原生地中最大,植物园、免灌林和梭梭原生地次之,而沙拐枣原生地最小。N∶P在不同生境中不存在显著差异(P0.05),这说明N和P含量在不同生境中的变化是一致的,即干旱区土壤保持了相对较为稳定的N∶P。三种植物叶片C含量存在一定差异,总体表现为沙拐枣最高,其次为柽柳,梭梭相对较小(P0.05),然而,植物叶片的N、P含量主要受物种影响,生境对植物叶片N、P含量影响不显著,叶片N∶P均值为15.91±0.68,介于14和16之间,说明该区三种植物生长受N和P共同限制,然而N∶P在不同生境及不同物种的协同作用下不存在显著差异(P0.05),说明干旱区的这三种植物叶片在不同生境中具有相对较为恒定的N∶P。这也进一步说明了这三种植物叶片的N∶P不随生境土壤N、P含量的变化而变化,即就是这三种漠植物具有相对较高的内稳性机制,进而使其具备了较强的适应极端环境(干旱,贫瘠,盐碱)的能力。     

蒋家沟干热河谷区灌草层植被与土壤的养分分布及生态化学计量特征

蒋家沟干热河谷区泥石流与滑坡灾害频发、植被枯败稀疏、土壤结构紊乱、生态环境脆弱,是金沙江上游生态严重退化的典型流域。植被和土壤在退化生态系统修复和治理中扮演着至关重要的角色。对该流域植被与土壤的研究,多侧重从单一物种或土壤酶活性等角度分析植被与土壤的养分耦合关系,缺少对灌草层植物体养分含量与土壤养分含量的耦合机制研究,即植被-土壤耦合机制机理尚不明确。本文选取蒋家沟干热河谷区典型灌草层植被,研究碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)元素在植被地上、根系和土壤的养分分布和生态化学计量特征及其相关性。结果显示：(1)与全国陆地植物平均水平相比,干热河谷区灌草层植被地上和根系表现出低C,高N、P、K的特点;土壤表现出低C高P的特点。(2)植被地上部分的C、N、P、K含量均显著高于根系,C、N、P含量均显著高于土壤;土壤K含量(56.05 g/kg)显著高于植被地上(18.43 g/kg)和根系(8.41 g/kg);除P∶K外(地上0.10>根系0.09>土壤0.01),其余5种化学计量比均表现为根系>地上>土壤。(3)灌草层植被地上、根系N、P、K含量及生态化学计量...