青海东部农区引进燕麦品种各器官C、N、P生态化学计量学特征变化研究

以4个引种燕麦(Avena sativa)为典型代表,对其不同生育时期根、茎、叶中的C、N、P含量及其化学计量学特征进行测定,探讨不同生育时期燕麦C、N、P元素含量及其化学计量比的变化规律,为燕麦饲草的科学收获提供理论依据。结果表明:燕麦全株C、N、P含量分别为322.30~333.97、17.42~75.62、2.74~5.42 mg·g^(-1),燕麦根C、N、P含量分别为298.42~317.92、11.47~73.71、2.82~3.42 mg·g^(-1),燕麦茎C、N、P含量分别为311.25~338.86、10.15~75.16、2.44~5.06 mg·g^(-1),燕麦叶C、N、P含量分别为330.80~372.47、30.64~113.80、2.59~8.65 mg·g^(-1);各器官间C、N、P含量表现为叶>茎>根。此外,燕麦各器官C、N、P含量的积累过程具有一定季节特征,C含量积累过程受生育时期影响较小,表现出较强的稳定性;而N和P含量的积累过程受生育时期影响较大,其在拔节期~抽穗期均高于开花期~乳熟期。燕麦各器官C∶N、C∶P和N∶P分别为4.42~24.44、70.72~124.56和6.56~17.28,其中C∶N、C∶P在开花期~乳熟期均高于拔节期~抽穗期;N∶P则规律相反。

甘南黄河流域4种典型林分土壤C、N、P化学计量特征

土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)是参与植物光合作用和影响生态系统初级生产力的主要元素。甘南高原是黄河流域重要的生态屏障,为了解该区不同林分土壤养分状况的差异,选取该区4种典型林分:云杉林、华北落叶松林、巴山冷杉林以及岷江冷杉糙皮桦混交林为研究对象,研究土壤C、N、P化学计量特征。结果表明:(1)岷江冷杉及糙皮桦混交林土壤C、N含量最高,云杉林土壤N、P含量最低。不同林分间P含量差异显著(P<0.05),不同土层间C、N含量差异均显著(P<0.05)。(2)云杉林土壤C∶N值显著高于其他林分,岷江冷杉及糙皮桦混交林土壤N∶P及C∶P高于其他林分。(3)海拔、土壤pH、容重与土壤含水量是影响土壤养分的重要因素。土壤C含量与N、P含量均显著相关(P<0.05)。总体来说,不同林分土壤化学计量特征具有显著差异,混交林土壤养分状况较纯林好,未来森林管理和植被建设中,可以通过选择合适的树种和提高树种多样性有效改善森林土壤质量。

水稻生长及其体内C、N、P组成对开放式空气CO_2浓度增高和N、P施肥的响应

采用FACE(FreeAirCarbon dioxideEnrichment)技术 ,研究了不同N、P施肥水平下 ,水稻分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期根、茎、叶、穗生长 ,C/N比 ,N、P含量及N、P吸收对大气CO2 浓度升高的响应 .结果表明 ,高CO2 促进水稻茎、穗和根的生长 .增加分蘖期叶干重 ,对拔节期、抽穗期和成熟期叶干重没有显著增加 .降低茎、叶N含量 ;增加抽穗期穗N含量 ,降低成熟期穗N含量 ;对分蘖期根N含量影响不显著 ,而降低拔节期、抽穗期和成熟期根N含量 .增加拔节期、抽穗期和成熟期叶P含量 ,对茎、穗、根P含量影响不显著 .水稻各组织C含量变化不显著 .C/N比增加 .显著增加水稻地上部分P吸收 ;增加N吸收 ,但没有统计显著性 .N、P施用对水稻各组织生物量没有显著影响 .高N(HN)比低N(LN)增加组织中N含量 ,而不同P肥水平间未表现出明显差异 .高N条件下高CO2 增加水稻成熟期地下部分 /地上部分比 .文中还讨论了高CO2 对N、P含量及地下部分 /地上部分比的影响机制 .

杭州湾滨海湿地芦苇生物量及N、P储量动态变化

以慈溪杭州湾滨海湿地GEF项目区内芦苇(Phragmites australis)为研究对象,采用定位监测和实验室分析相结合的方法,系统分析了其地上生物量、氮、磷含量和储量在生长季节的动态变化,旨在为GEF项目的实施提供科学依据.结果发现,随着时间的推移,各器官生物量逐渐增加,叶片和地上生物量在9月份达到最大,此后又稍有降低,茎则在10月份达到最大;生长初期(4～5月份)叶片生物量氮、磷含量较高,6～7月份随着生物量剧增而迅速下降,8～9月份由于叶片生长放缓,含量又逐渐增加,此后随着叶片衰老又逐渐下降,而茎氮、磷含量在整个生长季节均呈现逐渐下降的过程;各器官氮、磷储量与生物量间存在较好的相关性,其变化趋势与生物量基本相同;叶片氮、磷储量在8月份达到最大值[分别为(10.28±3.88),(0.53±0.21)g/m2];茎和地上储量最大值则出现在9月份[分别为(7.33±2.22),(0.57±0.04),(16.48±1.07),(1.01±0.10)g/m2].

鲁东南地区不同年龄紫花苜蓿N、P生态化学计量特征研究

为了探索鲁东南地区不同年龄紫花苜蓿在不同茬次下化学计量特征存在怎样的差异,本试验通过测定与分析不同年龄(2、3、4、5龄)紫花苜蓿叶和茎的N、P含量及化学计量比,研究了年龄及茬次对紫花苜蓿化学计量特征的影响。结果表明,不同茬次内,苜蓿叶和茎的N、P含量随年龄的变化趋势不同,但总体上3龄苜蓿叶和茎的N、P含量高于其他年龄;每茬时,4龄苜蓿叶和茎N∶P均显著高于其他年龄(P<0.05),3龄苜蓿叶和茎N∶P均低于其他年龄。4个年龄苜蓿叶和茎N、P含量随茬次呈先增加后减少的趋势,并在第3茬达到最大值(除3龄苜蓿茎的N含量);2龄和4龄苜蓿叶N∶P随茬次呈先降低后增加的趋势;苜蓿茎N∶P随茬次呈先降低再增加的变化趋势(除5龄),并均在第4茬时达到最低值;苜蓿年龄和茬次的变化均能显著影响苜蓿叶和茎的N、P含量及N∶P;苜蓿叶和茎的N含量与N∶P基本呈正相关,苜蓿叶和茎的P含量与N∶P基本呈负相关。随着年龄的增加,苜蓿由主要受N限制向主要受P限制转变。

典型喀斯特峰丛洼地植被群落凋落物C∶N∶P生态化学计量特征

为了解典型喀斯特峰丛洼地植被群落凋落物养分空间分异以及其生态化学计量特征,分析了4个不同演替阶段植被凋落物现存量、C、N、P含量及C、N、P元素比值关系在不同坡位间的差异。结果表明:(1)不同演替阶段群落凋落物现存量和C、N、P含量、N∶P值随植被正向演替而升高;C∶N值和C∶P值随植被正向演替而下降。(2)凋落物C含量、C∶N值、C∶P值和N∶P值在不同坡位表现为上坡位较高、下坡位较低;P含量的变化规律与之相反,N含量则没呈现很明显的规律性(P<0.05)。典范对应分析(CCA)结果表明演替阶段和坡位对凋落物积累、养分分布和存储影响最大,坡度、坡向和裸岩率也有较大影响。(3)N∶P值是制约凋落物分解和养分循环的重要因素。凋落物在P素较低的情况下具有较高的N及木质素含量(即较高的N∶P值),分解速率较低,较低的N∶P值使凋落物更易分解。N素在3个坡位的不显著差异以及P素的显著差异反映了P含量波动对喀斯特峰丛洼地植被凋落物N∶P值和分解速率变化的影响。推测下坡位及幼龄林群落由于具有较低的N∶P值,其凋落物分解速率相对较快,养分的存储量较少。因此,上坡位、成熟林群落的凋落物有利于积累养分。

固氮树种在混交林中的作用研究Ⅱ.固氮树木叶部N、P养分动态特征

研究了 2 3种固氮与非固氮树种叶部N、P含量的季节变化、输出率以及叶片衰老过程中N、P的输出过程 .结果表明 ,供试树种叶部N、P含量均存在着明显的季节变化 ,平均变化率为 2 1～ 2 3% ,最大变化率出现在叶片衰老期 .在衰老期内不同树种表现出不同的N、P动态特征 .固氮树种表现出低输出率 ,落叶中N含量是非固氮树种的 1 .6～ 3.7倍 .固氮树种生长季叶部N含量在 2 .5%左右 .

不同种植方式下苜蓿地上部N、P、K含量的动态变化

以18年苜蓿施肥试验为基础,对苜蓿不同生育期植株氮、磷、钾含量的动态变化进行分析。结果表明:苜蓿连作中不同施肥处理植株N含量差异不显著,植株P含量明显增加;单施磷肥不能明显改变植株K含量的动态变化。轮作条件下,不同生长年限的苜蓿地上部分N含量均按同一趋势递减,而P、K含量的变化不一致,植株K含量随生长年限的增加而增加。

崇明东滩湿地芦苇和互花米草N、P利用策略的生态化学计量学分析

测定了崇明东滩湿地典型植物群落内芦苇和互花米草各器官及土壤中的N、P含量和N:P,揭示了它们的季节性动态,并对其N、P利用对策进行了生态化学计量学分析。结果表明:两种植物的N、P含量差异显著且芦苇>互花米草;不同植物以及同一植物不同器官的N、P含量随生长节律发生明显变化;N、P含量的器官分配模式对于芦苇和互花米草均是叶>茎>根;两种植物地上部分和地下部分N、P含量5月>9月>7月;芦苇N、P积累量>互花米草;2种植物地上部分N、P含量差异显著;互花米草生境土壤各月份N含量均高于芦苇生境土壤;P含量仅在5月份高于芦苇生境土壤,其它月份均低于芦苇生境土壤。芦苇叶片N含量与生境土壤N含量相关不显著,叶片P含量与土壤P含量显著正相关;互花米草叶片N含量与土壤N含量极显著正相关,叶片P含量与土壤P含量相关不显著。芦苇和互花米草叶片N:P与土壤N、P含量及N:P间相关均不显著。芦苇在生长初期和生长末期的N:P<14,表明其生长受到N限制;处于生长旺季时,14<N:P<16,表明其受到N、P共同限制。互花米草在各月份的N:P<14,说明其主要受到N限制。总体而言,N素是芦苇和互花米草净初级生产力的主要而经常性的限制因子。

三峡地区香溪河流域叶片凋落物分解过程中N、P含量动态研究

在香溪河流域1160、930、658 m 3个海拔梯度,利用凋落物分解袋法,研究黄栌(Cotinus coggygriavar.pu-bescens)、五裂槭(Acer oliverianum)和扇叶槭(Acer flabellatum)3个物种叶片凋落物的分解速率和主要营养元素N、P含量动态。结果表明,凋落物分解过程中干物质流失动态符合指数衰减方程;叶片初始N含量对分解速率没有显著影响,初始P含量与分解速率呈显著负相关;N、P含量动态在不同属物种间存在显著差异;海拔梯度的差异对N、P含量变化没有显著影响;凋落物在河岸陆地分解比较稳定,分解速度慢于同海拔河流;叶片分解N含量动态在河流与陆地中没有显著差异,而P含量变化差异显著。

干热河谷优势灌木细根、粗根与叶片养分(C、N、P)含量及化学计量比

分析生态脆弱区植物根系与叶片的养分含量特征,可认识植物生长发育的养分限制状况以及根系与叶片间的协同作用,并确定植物在恶劣环境条件下的适应性及生存策略。本文以典型生态脆弱区——干热河谷常见灌木植物马桑、坡柳和苦刺为研究对象,对其根系和叶片养分含量、化学计量比特征以及相互之间的关系进行研究。结果表明,马桑、坡柳粗根C含量显著高于细根(P<0.05),马桑细根P含量显著高于粗根(P<0.05)。细根、粗根养分含量的不同表明细根与粗根的生理生态功能具有较大差异。马桑和坡柳粗根的C∶N、C∶P均显著高于细根(P<0.05),坡柳细根和粗根的C∶N均显著高于马桑、苦刺(P<0.05)。根据N∶P判断,马桑细根(10.61)、粗根(11.42)生长均受到N的限制;坡柳细根(7.87)、粗根(6.00)生长受N的限制更为严重;苦刺细根(18.43)、粗根(16.34)生长均受P的限制。细根、粗根养分受限一致,表明细根和粗根的养分分配具出一定的协同性。除苦刺C外,灌木C、N、P含量均表现为叶片显著高于细根、粗根(P<0.05),表明叶片具有更高的养分含量。叶片N、P含量表现为苦刺显著高于马桑、坡柳(P<0.05),说明苦刺养分吸收能力更强。三种灌木N∶P均表现为叶片>根系(P<0.05),马桑、坡柳、苦刺叶片N∶P分别为40.05、35.34、45.26,三种灌木叶片的生长均受到P的限制。细根、粗根C含量与叶片无显著相关性,说明根系与叶片的C来源不同。根系N、P含量与叶片均呈显著正相关,说明叶片N、P主要来源于根系吸收的土壤养分,叶片与细根N、P相关性更强。上述结果表明植物体在生长代谢过程中具有整体性,植物的地上与地下营养器官在养分的分配过程中具有协同作用,细根与地上部分的协同作用比粗根强。

不同C4植物叶片N、P质量分数变化及科、种间差异比较

为了解不同C4植物叶片中N、P质量分数的变化,对已报道的10科34种植物叶片中的N、P质量分数进行了统计和分析。结果表明:不同科、种间叶片的N、P质量分数存在差异,但呈现一定的规律性分布。N质量分数在1.5%～2.0%的植物种类最多,约占总数的29.41%。N质量分数在1.0%～1.5%和2.0%～2.5%范围内的植物数量相近,分别占总数17.65%和20.59%。而N质量分数在3.5%～4.0%和大于4.0%的范围内的植物种类很少,分别占总数的2.94%和2.91%。叶片中P质量分数在(0.75×10-3～1.25×10-3)范围内的植物数量最多,大约占总数的23.53%,而P质量分数在小于0.25×10-3的范围内植物数量最少,约占总数的2.92%。叶片N/P比值在10～15内,植物数量最多,约占总数的29.41%。不同科之间的比较发现,藜科植物叶片中N质量分数较高,达到3.33×10-2,蒺藜科和豆科植物叶片中N元素平均质量分数次之(3.0%～3.1%),最低的为禾本科,仅有1.557×10-2。叶片中P的平均质量分数在蒺藜科中达到最高,约为2.91×10-3,蔷薇科和禾本科次之,分别为2.32×10-3和1.67×10-3,最低的为莎草科,仅有0.74×10-3。藜科植物的N/P最高,达到44.85,豆科植物叶片中N/P次之,为27.45。而蒺藜科的N/P最小,为10.84。以上结果对于探讨C4植物化学计量生态学差异提供了基础统计数据。

水磷耦合对甘蔗叶片NPK含量的影响

以新台糖22号为试材,采用2因素(供水量、施磷量)随机区组设计,研究不同水磷耦合对甘蔗叶片NPK含量的影响。结果表明,在高水条件下,甘蔗叶片全N、全P含量总体水平均较高,而全K含量则随供水量增加而降低;高磷条件下,甘蔗叶片全N、全K含量总体水平均较高,而全P含量则以低磷处理表现较好。水磷耦合比较结果显示,甘蔗叶片全N含量综合水平较高的是高水高磷组合,全P含量总体水平较高的是高水低磷组合,全K含量总体水平较高的是低水高磷组合。

高山草甸坡向梯度上植物群落与土壤中的N,P化学计量学特征

选择甘南亚高山草甸坡向梯度(阴坡、半阴半阳坡和阳坡)的草地为研究对象,测定植物与土壤中全N、全P等的养分,阐明在不同生境下植物与土壤的N,P化学计量特征.结果显示:1)0～20 cm土壤中ω(N)和ω(有机质)在不同坡向阴坡>阳坡>半阴半阳坡,土壤ω(P)以及土壤水分从阳坡、半阴半阳坡到阴坡逐渐递增,土壤的ω(N):ω(P)在半阴半阳坡最低为6.23;20～40 cm土壤中ω(N),ω(P),ω(有机质),土壤水分,ω(N):ω(P)及pH值在不同坡向的变化趋势与0～20 cm的相同,但ω(N),ω(P),ω(有机质)及ω(N):ω(P)均低于0～20 cm土壤的,20～40 cm土壤水分在不同坡向均高于0～20 cm土壤的,不同土层土壤的pH值变化不大.2)植物叶片ω(P)在阳坡为(0.137±0.033)%、半阴半阳坡为(0.163±0.039)%、阴坡为(0.168±0.045)%,不同坡向差异显著(P<0.05);植物叶片ω(N)在坡向上差异不显著,植物的比叶面积从阳坡到阴坡分别为121.58±35.40,143.80±43.53,153.64±41.19 cm^2/g、阴坡、半阴半阳与阳坡差异显著(P<0.05);植物叶片的ω(N):ω(P)在阳坡为17.10,半阴半阳坡为15.4,而在阴坡为13.22,阳坡明显大于阴坡.植物群落在阳坡是P限制,而在阴坡是N限制,在一定程度上体现了植物群落对不同生境的一种适应.

不同放牧率对草原植物与土壤C、N、P含量的影响

本文研究不同放牧率对草原植物土灌系统中C、N、P含量的影响。结果表明，对照区地上生物量和0～60m土层的总根量显著大于各放牧处理（P＜0．01），而放牧处理间差异不显著（P＞0．05）。对照区和1．33只羊／hm2处理植物的C含量显著大于4只羊／hm2和6．67只羊／hm2，而后两个处理的N、P含量较高。4只羊／hm2处理的C／N和C／P最小。6．67只羊／hm2处理已使根系和根系中的N素明显向表层聚集。对照区0～10cm土层土壤有机C含量显著大于各放牧处理，而各放牧处理间差异则不显著。土壤有机C，N含量与报系生物量成显著正相关。0～10cm土层中无机N在4只羊／hm2处理中最大。土壤微生物量C、P含量在6．67只羊／hm2处理中显著降低，其它处理间差异不显著。其中4只羊和6．67只羊／hm2处理的微生物N含量较高。

安徽石台亚热带常绿阔叶林植物叶中C、N、P特征分析

以安徽石台亚热带常绿阔叶林植物叶片为研究对象,分析了植物叶中C、N、P含量以及它们之间的化学计量关系,讨论了不同类型植物叶片的化学计量特征。结果显示：所研究的28种植物物种间差异明显,叶片中C含量为400.08-519.36 mg/g,N为5.15-15.39 mg/g,P为0.30-0.97 mg/g,m（C）∶m（N）范围为29.99-92.25、m（C）∶m（P）的范围为467.01-1 443.81、m（N）∶m（P）的范围为10.01-29.29,且N与P、m（C）∶m（N）值与m（C）∶m（P）值之间呈现显著的正相关关系,m（N）∶m（P）的变化主要由P含量决定。不同生活型植物m（C）∶m（N）值从大到小表现为灌木（59.68）〉乔木（51.56）〉草本和藤本植物（44.50）,草本和藤本植物与灌木之间m（C）∶m（N）差异显著;不同植物m（C）∶m（P）值从大到小表现为灌木（1 043.4）〉草本和藤本植物（818.78）〉乔木（808.35）,灌木与乔木、草本和藤本植物都存在显著差异。该地区灌木m（C）∶m（N）值和m（C）∶m（P）值均最高,说明灌木对N、P的利用效率最高。3种类型植物m（N）∶m（P）值均大于16,说明该地区常绿阔叶林主要受P限制。虽然植物受P限制,但其m（C）∶m（P）值含量较高,说明植物对其生长受限的元素利用效率会更高,这反映了植物对环境适应的一种对策。

龙眼果树凋落物和凋落叶N、P、K含量季节变化动态

对11年生龙眼成年树与4年生龙眼幼年树的凋落物和凋落叶养分含量的动态变化及养分贮量进行了研究。结果表明,成年树和幼年树的年凋落量分别为42 996g·株-1和 3 683g·株-1;成年树在8月有单一凋落高峰,而幼年树有3个凋落高峰,且分别出现在每年的3、6和8月份;凋落叶P含量季节变化小于N、K;成年树凋落叶N、P含量变化大于幼年树。成年树和幼年树凋落物中N、P、K年贮量分别为867.704g和35.027g,3种养分中年贮量的大小顺序为K>P>N;成年树和幼年树叶片凋落前N、P、K因迁移而导致落叶的N、P、K含量比成熟叶低,但3种元素间有差异。

土壤有效磷含量对大豆植株磷素含量和土壤有效N、P、K含量的影响

土壤有效磷含量影响大豆植株对N、P、K的吸收利用,进而影响大豆植株的生长发育和产量形成。以吉育89为材料,在大豆不同生长时期测定大豆植株磷素含量和土壤N、P、K含量,研究其随土壤有效磷含量升高而发生变化的规律。结果表明:在取样的4个时期里,植株磷素含量均随土壤有效磷含量的升高呈单峰曲线变化,在土壤磷素水平为30 mg·kg^(-1)时,植株磷素含量达到最大;5个处理的土壤速效磷含量变化趋势都是先下降,在收获期由于土壤自身的磷素补偿作用而有所升高;在各生育时期的土壤中的硝态氮和速效钾含量最低值都出现在有效磷含量为30 mg·kg^(-1)处理,而土壤速效磷含量为10和50 mg·kg^(-1)两个处理的硝态氮和速效钾含量一直较高,说明低磷和高磷土壤对植株氮素吸收有抑制作用。土壤有效钾含量的变化情况与硝态氮相似,均是随土壤有效磷含量升高而呈单峰曲线变化。说明N、P、K肥的合理配比均能够提高肥料的作用效果。

黑河流域不同土地利用类型下水体N,P质量浓度特征与动态变化

通过对黑河流域中游地区11年在不同河流断面的长期监测和区域内不同土地利用类型下不同水体,如地下水、泉水、水库水和河流水的空间选点取样分析,来研究干旱区不同土地利用类型下水体N,P等植物营养元素的质量浓度特征与动态变化特征.河水与浅层地下水TP,NH4-N和NO3-N质量浓度均呈沿流域出山口至下游地区显著增加,同时还具有明显的季节变化趋势及随时间递增趋势.不同的土地利用类型对径流中氮素质量浓度有明显的影响,林地面积比例增加使径流水中氮素质量浓度明显减少,而绿洲农田面积成比例增加,氮素变化规律则呈相反趋势.对日趋严重的水体N,P污染问题提出一些建议.

利用超低能质子^(15)N(p,α)^(12)C核反应分析金属中^(15)N含量

本工作利用实验测得的固体靶中15N (p ,α) 12 C反应的截面数据 ,对氮钼 (Mo15NX)、氮钛(Ti15NX)、钛 (Ti)、钼 (Mo)、氘化钛 (Ti2 HX)、氢化钛 (Ti1HX)、钼基钛镀层 (TiMo)等多种样品 (靶 )材料中的15N含量进行了分析。同时 ,对利用不同能量15N+注入的Ti15NX 样品中的15N含量与分布做了分析测定 ,测量值与15N的注入剂量在误差范围内相符合 ,验证了该分析方法的现实可行性。实验测得的15NX 在钛金属中的深度分布与理论模拟计算结果体现出相同的规律性 ,但数值上有一定差别。该分析方法被应用于分析一些自吸附样品中15N的含量和分布 ,取得了较好的分析结果。