凋落物添加对蒿类荒漠草地土壤碳氮磷含量及其化学计量特征的影响

为探究凋落物添加对土壤养分及化学计量比的影响,本研究采用梅森瓶室外培养法,探求凋落物添加种类及添加量对蒿类荒漠草地0~10 cm土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)及其化学计量比的影响,发现茎叶混合促进了凋落物分解,但同一添加物各添加量间分解速率无显著差异。添加5 g和7.5 g叶后土壤SOC较对照分别增加10.4%,15.2%(P<0.05)。土壤TN随叶添加量增加呈上升趋势,较CK增加11.9%~18.4%(P<0.05),而茎、茎叶混合依次仅在5 g、7.5 g添加量时显著减少7.9%、增加37.8%(P<0.05)。2.5 g茎叶、5 g茎和7.5 g叶添加后土壤TP较CK依次增加9.8%,14.4%,7.2%(P<0.05)。凋落物添加后土壤C∶N,C∶P,N∶P分别为2.46~3.63,12.40~16.17,3.47~5.60,且SOC与C∶P、TN与N∶P均呈正相关,而TN与C∶N除添加叶外均呈显著负相关。因此,凋落物分解有利于蒿类荒漠土壤养分的恢复,尤其是叶凋落物的分解是其土壤碳氮短期补充的重要来源。

鄱阳湖湿地土壤碳氮磷化学计量空间分布特征

土壤碳氮磷空间分布特征以及各生源要素间的化学计量比受到何种因子的调控,是湿地土壤研究的热点问题之一。以江西鄱阳湖洲滩湿地为研究对象,采用野外调查采样和实验室分析测定方法,阐明鄱阳湖洲滩湿地土壤碳氮磷含量与化学计量比的空间分布特征及影响因素。结果表明:(1)鄱阳湖洲滩湿地土壤有机碳、全氮、全磷含量变化范围分别为4.25~48.13、0.02~4.25、0.08~1.17 g·kg^(-1)。土壤全氮与全磷密度较高的区域分布在鄱阳湖东部,土壤有机碳密度较高的区域分布在鄱阳湖东南部以及西南部。(2)鄱阳湖洲滩湿地土壤碳氮比变化范围为1.07~27.15,平均值为7.57;土壤氮磷比变化范围为0.21~7.73,平均值为1.74;土壤碳磷比变化范围为0.78~69.71,平均值为13.61。(3)鄱阳湖洲滩湿地土壤碳氮磷含量及化学计量比均表现为表层土壤显著高于深层土壤。(4)鄱阳湖洲滩湿地土壤化学计量比均与土壤pH值和容重呈极显著负相关,与电导率呈极显著正相关。研究结果可为鄱阳湖洲滩湿地土壤质量评价及功能提升提供科学参考以及数据支持。

茂兰喀斯特森林林窗内土壤碳氮磷及化学计量特征的影响因素研究

为了解喀斯特森林林窗不同特征下土壤碳氮磷及化学计量特征的影响因子,以评价喀斯特森林林窗内土壤生态系统养分状况,以茂兰喀斯特森林林窗为对象,监测林窗特征(大小、年龄及形成方式),测定林窗内土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量,分析林窗特征、地形和光环境等因子对碳氮磷及化学计量特征的影响。结果显示:(1)林窗内土壤碳氮磷及化学计量特征变异为中等程度(0.10~1.00)。林窗年龄对SOC、TN及C︰P和N︰P具有显著差异,而大小和形成方式影响不显著。(2)林窗特征、光环境和地形因子的前两个轴对土壤碳氮磷含量及化学计量特征累积解释分别为75.07%和72.80%。地形因子对土壤碳氮磷的影响较大,而林窗特征对土壤化学计量特征影响较大。研究结果表明:地形和林窗特征都对林窗内土壤碳氮磷及化学计量特征影响强烈。其中林窗年龄是土壤化学计量特征的重要影响因子,可以促进SOC、TN、C︰P、N︰P增加,为研究喀斯特森林恢复和可持续发展提供数据支撑。

祁连山北坡亚高山草地退耕还林草混合植被对土壤碳氮磷的影响

土壤有机碳、氮素和磷素是生态系统中极其重要的生态因子,土地利用变化将会引起土壤中碳、氮、磷等元素含量的变化。以祁连山北坡亚高山草地区域内三种利用方式（自由放牧天然草地、开垦20年的燕麦（Avena nuda）耕地、退耕8年的还林草混合植被）的土壤为研究对象,通过采集0~30 cm的土壤,分析土壤的理化性质得到土壤碳、氮、磷的含量,再将其转换为土壤碳、氮、磷储量,分析三种利用方式下土壤碳、氮、磷储量的差异以及影响土壤碳、氮、磷生态化学计量比的因子,旨在探讨退耕还林草工程对该地区土壤养分的影响。结果表明,3个样地的土壤碳、氮、磷储量差异显著（P〈0.05）,天然草地的有机碳、全氮储量（72.17、6.80 t·hm-2）显著高于退耕还林草地的（66.75、4.96 t·hm-2）和燕麦耕地的（36.61、3.61 t·hm-2）。这是因为,其一,比较而言天然草地受干扰小。其二,对于退耕还林草地和燕麦耕地来说,由于刈割获取地上部分,可能使得从土壤中获取的有机碳和氮素大于归还的。全磷储量则表现为燕麦耕地的（2.51 t·hm-2）显著高于天然草地的（2.17 t·hm-2）和退耕还林草地的（1.96 t·hm-2）。这是因为燕麦耕地中化肥的施用使得磷元素富集起来,所以其储量较高。与天然草地相比,耕种20年的燕麦地0-30 cm的有机碳和全氮储量分别低了35.56、3.19 t·hm-2,年平均减少速率分别为1.78、0.16 t·hm-2·a-1。与燕麦耕地相比,退耕8年的还林草地土壤有机碳和全氮储量显著升高了30.14、1.35 t·hm-2,年平均增加速率分别为3.77、0.17 t·hm-2·a-1。退耕8年的还林草地轻组有机碳比例（10.93%）显著高于天然草地（9.72%）和燕麦耕地（8.61%）。土壤含水量、容重和微生物量碳氮是影响土壤碳、氮、磷生态化学计量的重要因子。总结认为,退耕还林草混合植被对土壤碳、氮、磷库具有重要的恢复和改善作用,但短期内难以恢复到天然草地水平。因此,为了改善和恢复退化的土壤生态系统,应大力实施退耕还林草工程,并保证退耕还林草地具有较长的年限。

呼伦贝尔草原辉河湿地不同淹水状态的土壤碳氮磷特征比较

碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量比是生态系统过程及其功能的重要特征。为了比较不同淹水状态下草原区河岸湿地土壤生态化学计量特征差异,探讨用土壤生态化学计量特征来表征草原河岸湿地的退化状态,以呼伦贝尔草原辉河河岸湿地为研究对象,分别选择完全退化和未退化河岸湿地,从中选取常年淹水区域(W)、年际干湿交替区域(WD)以及河岸带边缘多年未曾淹没的干燥区域(D)为观测样地,对比研究退化与未退化草原河岸湿地土壤C、N、P化学计量比在不同淹水状态下的表征。结果表明:(1)随着淹水状态的改变,不论是退化河岸湿地还是未退化河岸湿地,不同淹水状态下的土壤C/N、C/P、N/P均差异显著(P<0.05);(2)退化河岸湿地的C/N、C/P和N/P的平均值分别为9.05、273.08和28.25,与未退化河岸湿地相比(7.85、95.48、11.41)值显著升高;(3)相关性分析结果显示,土壤总磷与有机碳、全氮显著正相关,与C/N、C/P、N/P负相关,这可能是限制退化河岸湿地土壤养分元素循环的主要因素。研究结果表明:呼伦贝尔草原辉河河岸湿地不同淹水状态的土壤碳、氮、磷特征差异明显(P<0.05),尤其是土壤C/P和N/P。与未退化河岸湿地相比,退化河岸湿地的C/N、C/P、N/P均明显高于未退化河岸湿地(P<0.05),因此可以将土壤碳、氮、磷化学计量比特征作为草原区河岸湿地退化的评价指标。

苏北滩涂围垦区土壤碳氮磷含量及其生态化学计量特征

研究目的:分析沿海围垦活动下土壤碳氮磷含量及其生态化学计量特征变化。研究方法:以江苏省东台围垦区为研究区,基于时空替代法进行土壤样品的采集和实验室分析。研究结果:在60年的围垦开发活动影响下,(1)0—100 cm土壤TOC含量由0.764 g/kg升至3.660 g/kg,TN含量从0.152 g/kg增至0.534 g/kg,TP含量由0.739 g/kg降至0.681 g/kg,而0—20 cm土壤中TOC、TN和TP含量分别从0.718 g/kg、0.127 g/kg和0.676 g/kg升至8.083 g/kg、1.052 g/kg和0.865 g/kg;(2)0—100 cm土壤C∶N先升高后降低,总体在6.797左右波动,C∶P由1.041升至5.082,N∶P从0.206增至0.752,0—20 cm土壤C∶N、C∶P和N∶P分别由5.581、1.052和0.188增至7.675、9.440和1.221;(3)不同土地利用方式下土壤TOC和TN含量及C∶N、C∶P和N∶P的总体趋势均为林地>耕地>草地>光滩,土壤深度对TOC、TN和TP含量变化的影响及贡献率高于围垦年限和土地利用方式,围垦年限和土地利用方式对土壤TOC和TN含量产生极显著的高度影响效应,但对TP含量无显著影响。研究结论:人类围垦活动促进滩涂土壤TOC和TN的积累,对TP的影响较小,围垦60年后的土壤碳氮含量仍低于全国和全球的平均水平,土壤有机质供肥状况较差。

马尾松天然林土壤碳氮磷含量与碳密度的关系

基于江西中部马尾松天然林不同生长阶段土壤性质测定,探讨其不同林龄土壤碳密度及其垂直分布规律,分析不同土层土壤有机碳密度与土壤碳氮磷含量之间的关系。结果表明：各龄组土壤有机碳和全氮含量均随土层的加深而降低,且表层（0-10cm）含量显著高于其他各层,各土层间全磷含量无显著性差异;土壤有机碳密度整体上呈随土层深度的增加而降低的趋势,平均有机碳密度为10.09kg·m^-2,主要分布在0-50cm;土壤有机碳密度与土壤碳氮磷含量之间相关性在表层均达显著水平（p〈0.05）。

模拟干旱对鼎湖山季风常绿阔叶林土壤碳氮磷化学计量特征的影响

以对气候变化敏感的南亚热带季风气候区的地带性森林-季风常绿阔叶林为研究对象,依托鼎湖山的降水变化人工控制实验平台,设自然降水和全年降水量减少50%两种处理,分析在2年降水强度改变下,南亚热带季风常绿阔叶林森林土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)的变化趋势,探讨模拟干旱对季风常绿阔叶林土壤C、N、P化学计量特征的影响。结果表明:减少降水处理明显降低了土壤含水量;季风常绿阔叶林土壤C、N、P随着土层深度的加深呈逐渐减少的趋势。干旱处理下土壤C、P含量明显增加,N含量变化不明显。在化学计量比方面,季风常绿阔叶林土壤C∶N、C∶P以及N∶P随着土层深度的加深而减少;在减少降水(干旱)处理下,C∶N和C∶P均高于对照,而表层土壤(0~10 cm)N∶P低于对照。2年降水强度减少使该森林土壤呈现干旱趋势,使土壤有机质分解速率下降,影响南亚热带季风常绿阔叶林土壤C、N、P的积累。

若尔盖高寒退化湿地土壤碳氮磷比及相关性分析

以若尔盖花湖湿地保护区高寒草甸—高寒草原空间演替为研究对象,结合草地利用现状及微地形分布,遴选出5个高寒退化湿地类型进行鼠类洞穴密度和土壤碳、氮、磷含量的调查取样并进行相关性分析。结果表明,5个样地土壤表层（0~10cm）碳、氮平均含量分布范围分别为3.7%~4.9%和0.38%~0.56%,样地间差异不显著（P〉0.05）,磷元素含量由坡地区（样地Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）向平地区（样地Ⅳ、Ⅴ）呈递增趋势,差异性显著（P〈0.05）;0~40cm土壤碳氮比（C/N）为11.01,样地间差异不显著（P〉0.05）,碳磷比（C/P）为62.3、氮磷比（N/P）为5.69,样地间均差异显著（P〈0.05）;土壤碳、氮、磷含量及碳氮比、氮磷比均随土层加深呈降低趋势,其中有机碳含量减少4.36%,0~10cm表层土壤碳氮比显著高于深层土壤（P〈0.05）;鼠类洞穴密度与碳磷比、全磷具有极显著的正相关,而土层深度与所有碳、氮、磷化学计量特征都具有极显著的负相关性。研究结果将为鼠害防控及草地营养循环、碳源/汇转化机制、退化草地植被恢复、土壤养分管理提供理论依据。

沙地樟子松人工林土壤碳氮磷储量分布特征

土壤碳(C)、氮(N)和磷(P)浓度在调节植物生长和养分循环方面发挥着关键作用,研究其储量对于深入理解森林生态系统功能和可持续经营管理有重要意义。沙地樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)是我国北方防风固沙的优良树种,由于种植地区和年限不同,其土壤碳氮磷储量可能存在差异。为揭示引种地区和林龄对沙地樟子松林土壤碳氮磷储量分布的影响,以呼伦贝尔沙地、科尔沁沙地和毛乌素沙地不同龄组(中龄、近熟和成熟)樟子松人工林为研究对象,测算土壤碳氮磷质量分数和储量,采用方差分析比较储量差异性并阐明其与环境因子的相关性。结果表明:1)研究区沙地樟子松人工林土壤有机碳、氮、磷储量分别为1.78~34.38、0.33~2.09和0.48~1.83 kg/m^(2);2)引种地区对土壤碳氮磷储量均有显著影响(P<0.05),林龄对土壤碳氮储量影响显著(P<0.05);随着林龄的增加,碳储量先增加后减小,氮储量呈逐渐增加的趋势;3)土壤碳氮储量与孔隙度、蔗糖酶和磷酸酶呈正相关关系,与平均降水量、pH、温度等呈负相关关系;氮磷储量间存在显著负相关关系(P<0.05),磷储量与环境因子的相关关系与氮储量相反。引种地区和林龄对沙地樟子松土壤碳氮储量影响显著,而磷储量受引种地区和氮储量影响较大,对沙地樟子松人工林经营管理可适当施加磷肥并注重对成熟林的管护。

不同干扰方式下温性草甸草原土壤碳氮磷化学计量特征及其储量研究

为阐明不同干扰方式对呼伦贝尔温性草甸草原土壤碳氮磷化学计量特征及储量分布的影响,本研究于2021年8月末在多年围封、刈割和放牧草地进行样品采集与分析测试。结果表明:地上生物量和凋落物生物量均以围封草地最高,放牧草地最低;3种干扰方式下,土壤容重均随土层深度的增加而增大,土壤含水率均随土层深度的增加而减小,在相同土层,放牧干扰下土壤容重最大,土壤含水率最低;3种干扰方式下,土壤碳氮磷含量均随土层深度的增加而降低,放牧干扰草地中三者含量最低;围封和刈割干扰草地土壤C/N高于放牧干扰草地,而C/P和N/P均以放牧干扰草地最高;放牧干扰草地碳氮磷储量在0~30 cm土层的分布占比最高,呈现表层聚集;干扰方式和土层深度及其交互作用均能显著影响土壤理化性质及计量特征。综上,适度干扰更有利于温性草甸草原的可持续发展。

喀斯特山地不同微地貌下土壤碳氮磷空间异质性及生态化学计量特征

喀斯特地区特殊地质背景造就复杂破碎的地形发育出多样的微地貌,这使得清晰地认识土壤碳氮磷的空间异质性及生态化学计量特征存在困难。基于实地调查、土壤采样、实验测试的结果数据,引入混合效应模型评估方法结合变异系数,分别从全量(土壤有机碳、全氮、全磷)及有效态(活性有机碳、碱解氮及速效磷)两方面,揭示不同微地貌类型下土壤碳氮磷空间异质性及其生态化学计量特征。结果显示:(1)不同微地貌类型下土壤有机碳、全氮、全磷对碳氮磷比值的耦合解释度为:土面(91.09%)>石沟(91.02%)>石坑(84.63%)>石洞(80.17%)>石缝(73.20%),土面的空间异质性最低而石缝最高。(2)有效态方面,活性有机碳、碱解氮和速效磷对碳氮磷比值的耦合解释度特征为:石缝(84%)>石洞(58.15%)>土面(47.80%)>石坑(44.06%)>石沟(32.18%),说明石缝微地貌的土壤活性有机碳、碱解氮及速效磷空间异质性最低。(3)不同微地貌类型下土壤全量碳氮磷生态化学计量的变异系数差异均在50%以上(C/N 80%、C/P 53.57%、N/P 69.33%)。通过揭示不同微地貌土壤全量及有效态碳氮磷空间异质性及生态化学计量特征,为喀斯特土壤系统管理方案及应对全球变化与碳中和提供数据和科学参考。

稻改设施有机蔬菜土壤碳氮磷含量与生态化学计量特征研究

为探讨稻田改为设施蔬菜地后长期施用有机肥对土壤养分均衡供应的影响,于2021年收获后采集南京市郊区种植历史为13和18年的露天有机菜地土壤和设施有机菜地耕层(0~15 cm)和犁底层(15~30 cm)土壤,同时采集毗邻稻田作为基准,空间替代时间,对土壤理化性质、养分特性和碳氮磷化学计量特征变化规律进行分析。结果表明,稻田转为设施有机菜地后,除碳库活度指数(AI)外,土壤溶解有机碳(DOC)、活性有机碳(AOC)、碳库指数(CPI)、碳库管理指数(CPMI)均呈“∧”形的先升后降趋势。各处理间耕层土壤MBC无显著差异。设施有机菜地的土壤氮磷钾累积量、碳氮比、碳磷比和氮磷比均显著高于露天有机菜地土壤。18年设施有机菜地耕层土壤碳氮比、碳磷比和氮磷比分别较露天菜地高7.32%、23.22%和18.57%,犁底层差异不显著。相关分析表明,不同活性有机碳组分与养分计量比间的关系强度存在差异,其中土壤碳氮比受有机碳总量的影响较大,土壤氮磷比受活性有机碳组分的作用更显著,土壤碳磷比同时受到土壤有机碳质量、数量、碳库管理指数的综合影响。研究表明,长期施用有机肥对土壤养分累积的改善作用受时间限制,且在养分平衡供应的调控效果较弱。

冻融对青藏高原高寒草甸土壤碳氮磷有效性的影响

以青藏高原高寒草甸土壤为研究对象,通过室内模拟冻融循环过程,研究不同土壤含水量条件下冻融频次和冻结温度对土壤碳氮磷有效性的影响。结果表明:(1)土壤可溶性氮(DTN)、硝态氮(NO-3-N)和有效磷(PO3-4-P)含量随冻融频次增加呈下降趋势,但铵态氮(NH+4-N)和可溶性磷(DTP)含量呈现上升趋势;(2)在冻融频次相同情况下,高含水量土壤在-15℃/5℃冻融循环处理下的可溶性有机碳(DOC)、DTN和NH+4-N含量显著高于-5℃/5℃冻融循环处理下的含量;(3)含水量高的土壤在冻融处理后,DOC、DTN、NH+4-N、DTP和有效磷(PO3-4-P)的含量通常高于含水量低的土壤,但NO-3-N则相反。由此可见,冻融频次、冻结温度和土壤含水量都是影响高寒草甸土壤冻融效应的关键因子,在评价冻融作用对高寒草甸土壤碳氮磷有效性影响时,还应充分考虑这些因子间交互效应。

植被类型对黄土丘陵区土壤碳氮磷化学计量特征的季节变异

为探讨植被类型及生长季阶段对土壤碳氮磷生态化学计量特征的影响,揭示黄土丘陵区陆地生态系统养分限制及循环规律。以黄土丘陵区典型荒草地(Grassland)、苜蓿(Medicago Sativa)地、沙棘(Hippophae rhamnoides)灌木地、文冠果(Xanthoceras sorbifolium)林地、云杉(Picea asperata)林地为研究对象,分析其0—60 cm土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量及化学计量比特征在植被类型间及生长季阶段内的差异。结果表明:(1)全生长季下乔木林地土壤SOC、TN、TP含量不同程度地显著高于灌草地0.7%~39.7%(P<0.05),且各植被类型土壤SOC、TN含量均随植被生长而逐渐降低,土壤TP含量在生长季末期有一定的储集;(2)全生长季下5种植被类型土壤化学计量比(C∶N、C∶P、N∶P)均值分别为24.70,77.56,4.26,其C∶N、C∶P均较全国平均值(12.3,61.0)偏大,而N∶P较全国平均值(5.2)小;且该区灌木地土壤化学计量比与荒草地间均存在显著性差异,而乔木林地间土壤化学计量比及草地间土壤C∶P、N∶P间均无显著性差异;(3)土壤C∶N在时间上具有较好的稳定性,同时各植被类型土壤化学计量比在生长季阶段间均表现为生长季旺期>生长季初期>生长季末期,但植被在生长季旺期下N∶P(6.37)及生长季末期下C∶P(40.84)与全生长季和全国均值的比较趋势相反。植被类型及生长季阶段对土壤养分及化学计量比特征均有一定的影响,同时黄土丘陵区植被生长受土壤N、P养分限制程度为N>P,因此应根据植被类型及生长阶段实际情况,合理施加氮磷肥,进而有助于土壤养分存留,加快生态修复进程。

黄土丘陵区不同土地利用方式土壤碳氮磷及其生态化学计量特征

以陕北米脂谷子、苜蓿、柠条和枣树4种不同土地利用方式土壤为研究对象,采集0~100 cm土层土壤样品,采样数共288个,分别对样品土壤的C、N、P及其生态化学计量比C/N、C/P和N/P进行了研究。结果表明:黄土丘陵区土壤C、N、P含量均值分别为2.12、0.21 g·kg -1 和0.43 g·kg -1;C/N、C/P和N/P均值分别为10.83、5.0和0.48;土壤C、N、P及C/N、C/P和N/P的变异系数均大于10%且小于100%,属于中等变异。土地利用方式对土壤C、N、P含量及其生态化学计量特征有显著影响,其中谷子地0~20 cm土层土壤C含量显著高于柠条地和枣树林( P <0.05),谷子地20~40 cm土层的C含量显著高于苜蓿地( P <0.05);0~20、20~40 cm和60~80 cm土层谷子地N含量显著高于柠条地( P <0.05);苜蓿地P含量在0~20、60~80 cm和80~100 cm土层显著高于柠条地( P <0.05)。谷子地、苜蓿地和枣树林土壤C、N呈表聚性分布,而柠条地随深度增加无明显降低,表明柠条有较好的固碳能力。各土层C/N在不同土地利用方式间存在显著差异( P <0.05),其中柠条地最高,谷子地最低;80~100 cm土层土壤C/P在柠条地和苜蓿地间具有显著差异( P <0.05)。0~20 cm和20~40 cm土层深度下,土壤N/P在不同土地利用方式之间具有显著差异( P <0.05),其中谷子地最高,柠条地最低。通过典型相关分析得出,土壤C、N、C/P和N/P与环境因子中的土层深度、粘粒含量和土壤pH值的累积关系较大。

江西省油菜土壤碳氮磷生态化学计量学空间变异性及影响因素

运用经典统计学和地统计学分析方法,探讨了江西省油菜种植区土壤碳氮磷生态化学计量特征的空间变异性及影响因素。结果表明:江西省油菜土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)平均含量分别为16.99,1.44,0.50g/kg,土壤C∶N、C∶P和N∶P平均值分别为12.28,38.31和3.27,土壤总体C∶N∶P为33.86∶2.88∶1,整体处于相对较低水平,表现出中等程度的变异性和空间自相关性,其空间变异特征受到结构性因素和随机性因素的共同影响,但受结构性因素影响更大。从空间分布规律看,土壤SOC、TN和TP含量均表现出东北高西南低的空间分布格局。土壤C∶N高值区主要分布在赣北地区,分布面积较小,低值区主要分布在赣西、赣西北、赣西南以及赣东等地区。土壤C∶P与N∶P高值区零星分布在赣西南、赣东北等区域;低值区主要分布在赣西北及赣南地区。回归分析表明,成土母质、土壤类型、地形因子、气候条件、种植制度和氮肥施用量对研究区土壤C∶N、C∶P和N∶P空间变异特征有极显著影响(P<0.01);成土母质对土壤C∶N、C∶P和N∶P空间变异的独立解释能力分别为16.6%,3.7%和7.0%,地形因子的独立解释能力分别为3.5%,2.9%和4.2%,种植制度的独立解释能力分别为9.7%,4.4%和7.6%,氮肥施用量的独立解释能力分别为3.9%,4.4%和7.6%,土壤类型和气候条件独立解释能力最高,分别为16.8%,5.1%,9.0%和13.4%,9.8%,15.2%,是调控江西省油菜土壤C∶N、C∶P和N∶P空间变异最主要的影响因素。

土壤pH值变化对3种草原类型土壤碳氮磷生态化学计量特征的影响

酸碱性是土壤的重要化学性质,土壤pH值的升高和降低会影响土壤养分的分布及转化情况,进而影响群落组成及生态系统的功能。全球变化和人类活动降低了草原生态系统的土壤pH值,而不同草原类型的土壤碳氮磷生态化学计量特征对土壤pH值变化的响应尚不清楚。本研究以内蒙古自治区土壤酸碱性不同的荒漠草原、典型草原和草甸草原3种草原类型作为研究对象,通过酸碱添加试验改变土壤pH值,研究土壤碳氮磷生态化学计量特征的相应变化。结果表明:1)荒漠草原和典型草原0~10 cm土层的土壤pH值显著高于草甸草原,3种草原类型10~30 cm土层的土壤pH值无显著差异;荒漠草原土壤有机碳、全氮和全磷以及土壤碳氮比、氮磷比和碳磷比均低于典型草原和草甸草原,除土壤全磷外均存在显著差异;典型草原的土壤全氮在10~30 cm土层显著高于草甸草原;草甸草原0~10 cm土层的碳氮比显著高于典型草原。2)对于0~10 cm土层而言,酸添加显著增加了荒漠草原的土壤有机碳、碳氮比和碳磷比;碱添加显著降低了荒漠草原的土壤有机碳和氮磷比以及典型草原的土壤全氮和全磷,升高了荒漠草原的土壤碳磷比。对于10~30 cm而言,碱添加升高了荒漠草原的土壤碳氮比,降低了典型草原的全氮和氮磷比以及草甸草原的碳磷比。3)荒漠草原0~10 cm土层的土壤有机碳、全氮、碳磷比和氮磷比均与土壤pH值具有显著负相关关系;典型草原和草甸草原的土壤碳氮磷生态化学计量特征与土壤pH值不存在显著相关关系。以上结果说明,不同草原受土壤pH值改变的影响表现为荒漠草原>典型草原>草甸草原,且表层土壤相比下层土壤受到的影响更为明显。酸碱添加对不同草原类型土壤碳氮磷化学计量特征的影响揭示了生态系统对土壤pH值改变的短期响应。因此,在全球气候变化和人为活动引起的土壤pH值发生变化的背景下,草原生态系统在土壤退化后的恢复重建中应合理调节土壤pH值,以保证土壤养分元素的平衡及循环过程。

土壤碳氮磷生态化学计量特征及影响因素概述

土壤碳氮磷生态化学计量特征反映土壤养分贮存和供应能力及养分动态,对土壤生态系统修复与保护具有重要指导意义。本文主要概述土壤生态化学计量特征及其对土壤养分的指示作用,影响土壤生态化学计量的内外因素,为土壤生态化学计量学研究提供参考。

黔东南3种林型土壤碳氮磷生态化学计量特征

【目的】探究黔东南不同林型土壤碳氮磷生态化学计量特征,为揭示森林土壤养分分布规律及养分管理提供理论依据。【方法】以马尾松林、杉木林和灌丛林3种林型为研究对象,分别采集0~20 cm、20~40 cm和40~60 cm土层土壤样品,测定不同土层土壤碳(SOC)、氮(TN)、磷(TP)含量并分析其化学计量比。【结果】3种林型在0~60 cm土层土壤SOC、TN和TP含量的变化范围为10.24~25.72 g/kg、0.49~1.23 g/kg和0.10~0.40 g/kg,整体均表现为灌丛林>马尾松林>杉木林;随土层深度的增加,3种林型土壤SOC、TN和TP含量均呈下降趋势,其中土壤SOC和TN含量在各土层间均存在显著差异(P<0.05,下同)。3种林型在0~60 cm土层土壤C∶N、C∶P和N∶P的变化范围为21.94~30.16、65.72~154.81和2.80~10.55,不同林型土壤C:N表现为杉木林>灌丛林>马尾松林,土壤C∶P和N∶P均表现为马尾松林>杉木林>灌丛林;随土层深度的增加,3种林型的土壤C∶N和C∶P均呈先增后减趋势,其中杉木林土壤C∶P在各土层间存在显著差异,土壤N∶P在马尾松林和杉木林中均呈上升趋势,在灌丛林中呈下降趋势,且均无显著差异(P>0.05,下同)。冗余分析表明,坡度是影响土壤C、N、P化学计量特征的主导因子,解释量达到18.7%,电导率也对其有显著影响,解释量达10.0%,而土壤温度对其影响不显著,解释量为3.1%。【结论】研究区土壤有机质矿化快,C含量高,在养分供应方面受N和P元素限制,坡度是主要限制土壤N和P供给的主要因素。