云南松幼龄林和中龄林针叶非结构性碳水化合物与碳氮磷化学计量特征分析

【目的】了解亚热带地区云南松(Pinus yunnanensis)幼龄林和中龄林针叶非结构性碳水化合物(NSC)及碳(C)、氮(N)、磷(P)含量的四季动态平衡变化,以促进对不同林龄植物养分利用策略的理解。【方法】通过比较云南宜良地区云南松幼龄林(15年)和中龄林(25年)针叶NSC(可溶性糖和淀粉)含量和C、N、P含量的季节变化特征,探讨云南松幼龄林和中龄林针叶NSC含量和C、N、P化学计量特征的差异原因,以及它们之间的相关性。【结果】(1)随四季变化,云南松幼龄林和中龄林针叶可溶性糖、淀粉和NSC含量表现出不同程度的降低,可溶性糖/淀粉值先升后降,在8月最高(幼龄林为1.41,中龄林为1.85),1月最低(幼龄林为0.93,中龄林为0.88)。(2)云南松幼龄林和中龄林针叶C含量8月最低(幼龄林为389.77 g/kg,中龄林为386.10 g/kg),N含量和P含量表现为先下降后上升,且在8月份最低,1月份最高。云南松幼龄林和中龄林针叶C/N、C/P值在8月最高(幼龄林为900.25和2 624.83,中龄林为1 143.65和2 200.80),而N/P值在5月最高(幼龄林为3.38,幼龄林为2.46)。(3)云南松2个林龄林木针叶C、N、P含量与NSC含量之间呈极显著正相关;而C/N、C/P与NSC含量之间表现为极显著负相关关系,N/P与NSC含量间相关性不显著。【结论】云南松幼龄林和中龄林均通过调整其针叶NSC和C、N、P的分配应对四季气候的变化,且2个林龄间分配方式相似。在生长旺盛期(8月),云南松幼龄林和中龄林均通过增加针叶可溶性糖与淀粉之间的转化,来增强云南松针叶的生理活动;但云南松幼龄林和中龄林针叶C、N、P含量变化在生长旺盛期表现出不同的变化规律。

返青期休牧对高寒草甸植物品质与碳氮磷化学计量比的影响

为研究返青期休牧对高寒草甸植物营养品质和碳氮磷特性的影响,本研究对三江源区典型高寒草甸进行了不同返青休牧期的野外控制试验。在返青期(5月初—6月末)设置了放牧(CK)和4个休牧期(20 d,30 d,40 d和50 d)的处理,在牧草生长旺季(8月中旬)测定了植物群落的营养品质和碳(Carbon,C)氮(Nitrogen,N)磷(Phosphorus,P)化学计量比。结果表明:与放牧处理相比植物群落的粗蛋白含量在休牧30 d处理下显著增加了25.7%;而植物群落总有机碳、全磷含量以及C∶N比值在休牧50 d最高,总有机碳和全磷含量较对照分别增加了116.26 g·kg^(-1)和2.04 g·kg^(-1)。植物群落N∶P比值和C∶P比值在休牧20 d最高;休牧率与植物群落总有机碳、全氮、全磷含量以及C∶N比值呈极显著正相关关系,与C∶P比值和N∶P比值呈显著负相关关系。因此,返青期休牧可有效地改善高寒草甸植物群落的养分含量。

不同地理种源红豆树幼苗叶片功能性状与碳氮磷化学计量分析

为了解地理环境因子对不同种源红豆树Ormosia hosiei的影响及其响应和适应特征,以引种在安徽省黄山市祁门县渣湾采育场红豆树2年生幼苗为研究对象,对9个种源红豆树的叶片功能性状、化学计量指标、种源地环境因子进行综合分析.结果显示:9个地理种源红豆树叶功能性状种源间变异系数为6.88%—32.02%,化学计量种源间变异系数为2.90%—30.84%,叶片碳含量(LC)变异系数最小(3.20%),且种源间差异不显著,说明C元素是红豆树叶片最稳定的元素.9个地理种源红豆树叶形指数(LI)、干物质量(LD⁃MC)、叶片氮(N)、磷(P)及化学计量比差异显著;红豆树生长受到引种地磷(P)元素的限制;种源地的经度、年平均降水和年平均温度等环境因子对其叶功能性状和化学计量具有显著影响,表明红豆树幼苗对地理环境变化具有局部适应.本引种区较适合引种浙江龙泉和四川雅安两个种源地的红豆树.

荒漠草原不同种植年限人工柠条林土壤碳氮磷化学计量特征

以荒漠草原不同林龄(9 a,17 a,27 a)人工柠条林为对象,研究不同土层深度以及柠条灌丛不同部位的土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)、全氮(total nitrogen,TN)和全磷(total phosphorus,TP)含量及其生态化学计量特征变化规律.结果表明:不同林龄柠条灌丛各部位SOC和TN含量在垂直剖面上的分布具有统计学上的极显著差异(P<0.01);灌丛各部位SOC、TN含量均随林龄增加逐渐增大,且随土层加深逐渐减小,具有明显的表聚性,灌丛各部位均表现为内部>边缘>外部;随着柠条林龄的增长,灌丛各部位土壤TP含量呈逐渐增加的趋势.随着林龄的增长,灌丛各部位土壤C/N均呈现逐渐降低的趋势;而土壤C/P在灌丛内部和边缘呈现先降低后增加的趋势,而在灌丛外部呈现逐渐增加的趋势;土壤N/P在灌丛内部和外部呈现逐渐增加的趋势,而在灌丛边缘呈现先降低后增加的趋势.随着土层深度的增加,土壤C/N呈逐渐增加的趋势,而C/P和N/P整体上呈先降低后增加的趋势.N/P与TP呈极显著负相关,而与TN和C/P呈极显著正相关.可见,人工柠条林在生长过程中土壤养分呈现明显的表聚性,柠条灌丛出现肥岛效应;由于柠条在生长过程中受到诸多因素的影响,还需加强植被与土壤生态系统N/P化学计量特征,土壤N、P养分限制和植被养分适应特征相互关系的研究.

不同种源刨花楠林下幼苗叶片碳氮磷化学计量特征

【目的】探明不同种源刨花楠林下幼苗叶片C,N,P化学计量特征及其对地理环境变化的响应,以期为探讨刨花楠天然林人促更新技术、开展其人工造林的适宜栽培环境选择提供理论依据与实践参考。【方法】以9个种源地天然刨花楠林下幼苗为研究对象,运用单因素方差法分析各种源地间叶片C,N,P化学计量特征差异,利用Pearson法分析其相关性,结合熵权法和冗余分析法选取代表性的环境因子,基于逐步回归分析法构建叶片化学计量特征与环境因子的拟合模型,并按赤池信息准则选取最佳模型,据此分析环境因子对刨花楠林下幼苗叶片化学计量特征的影响。【结果】不同种源间刨花楠林下幼苗叶片P含量、C∶P和N∶P均差异极显著(P<0.01),但C,N含量和C∶N差异不显著;种源间变异系数表现为P含量> C∶P> N∶P> N含量> C∶N> C含量;叶片N含量均与C,P含量极显著正相关(P<0.01),与C∶N和C∶P则极显著负相关(P<0.01); P含量与C含量显著正相关(P<0.05),与C∶N、C∶P和N∶P则极显著负相关(P<0.01); C∶P与C∶N和N∶P均极显著正相关(P<0.01);影响林下幼苗叶片C,N,P化学计量特征的主要环境因子为经度、年均气温和1月气温;叶片C,N含量分别与经度显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)正相关; C∶N与1月气温极显著正相关(P<0.01); P含量与经度和年均气温均极显著正相关(P<0.01),与1月气温极显著负相关(P<0.01); C∶P与经度、年均气温均极显著负相关(P<0.01),与1月气温极显著正相关(P<0.01),2者受经度影响程度均大于年均气温和1月气温; N∶P与经度、年均气温均显著负相关(P<0.05),受经度影响程度大于年均气温。【结论】不同种源间刨花楠林下幼苗叶片C,N,P化学计量特征存在差异,其主要受经度和年均气温影响。在刨花楠天然林人促更新及人工造林的适宜栽培环境选择过程中,考虑不同种源的适应性及种源地环境异质性显得十分关键。

不同地理种源杉木根叶功能性状与碳氮磷化学计量分析

为认识地理环境因子对不同种源杉木的影响及其响应和适应特征,对生长在同质园的7个种源3年生杉木王幼树根、叶功能性状及碳氮磷化学计量与环境因子的关系进行了研究。结果表明:不同地理种源杉木功能性状种源间变异系数为7.3%—18.9%,化学计量种源间变异系数为1.6%—18.9%,均小于20%,叶、根C含量变异系数较小,说明C是植物体最稳定的元素。不同地理种源杉木幼树叶厚、比叶面积、叶组织密度、比叶重、叶干物质含量差异显著,表明杉木叶片形态具有较强的可塑性来适应不同种源地地理环境变化。不同地理种源杉木根N含量、根C∶N和根C∶P差异极显著,反映不同种源地气候与土壤养分对根系化学计量特征的潜在影响。江西文公山种源的杉木比叶面积最大,比根长、根干物质含量最小;安徽休宁种源的杉木叶片C含量、C∶P、根C∶N、N∶P最小,细根N、P含量最高;江西安福山种源的杉木细根C∶N最大,叶片N∶P、细根C、N、P含量、C∶N、C∶P最小。不同种源地经度与杉木叶组织密度、叶C∶P呈极显著正相关。随着降水梯度升高,不同种源杉木叶根N∶P、比叶面积、比叶重升高。随海拔升高和气温的降低,叶片厚度增加,叶组织密度密度减小,叶干物质含量减小,比叶面积减小。对不同地理种源杉木功能性状间的权衡关系分析表明,不同种源杉木根比表面积与比叶面积呈显著负相关且与比叶重呈极显著正相关,叶片及细根N含量与P含量均呈极显著正相关,说明杉木叶、根面积存在关联性,根长与根面积生长趋势相同,根叶对N、P元素含量的响应也相同。

五台山亚高山-高山草甸群落多样性和碳氮磷化学计量特征

为了探究连续海拔梯度上亚高山-高山草甸群落多样性、碳氮磷化学计量特征及其环境适应策略,以五台山南坡自然分布的亚高山-高山草甸群落为研究对象,沿海拔梯度(2201~3011 m)设置9个样地,采用相关性分析、偏冗余分析(pRDA)的方法,分析亚高山-高山草甸群落多样性和碳氮磷化学计量特征及其与环境因子的关系.结果表明:在五台山南坡2201~3011 m海拔范围内,亚高山-高山草甸群落的Patrick指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数平均值分别为11、2.15、0.87、0.93.随着海拔的升高,Patrick指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数均呈显著下降趋势,而Pielou指数变化不显著.群落TC、TN、TP含量平均值分别为461.19、23.32、1.96 mg/g,C∶N、C∶P和N∶P平均值分别为19.99、242.17、12.10.与全球尺度和草地生态系统区域尺度的研究相比,该区域草甸群落具有相对稳定的TC含量,以及TN、TP含量高和N∶P低的特点,群落水平下相对较低的N∶P(<14)说明草甸群落植物生长更倾向于受氮元素的限制.随着海拔升高,群落TC含量、C∶N、C∶P沿海拔梯度均呈显著上升趋势,而群落TN、TP含量均呈显著下降趋势,群落N∶P变化不显著.在海拔梯度上,群落碳氮磷化学计量特征存在差异性,在一定程度上说明了草甸群落对海拔生境的不同适应策略.偏冗余分析结果表明,环境因子(海拔和土壤因子)分别解释了亚高山-高山草甸群落多样性和碳氮磷化学计量特征总变化的70.8%和67.8%,海拔因子的解释贡献率大于土壤因子.研究显示,海拔和土壤因子对五台山亚高山-高山草甸群落多样性和碳氮磷化学计量变化特征存在显著影响,其中海拔因子的影响尤为突出.

松嫩平原不同土地利用类型土壤团聚体分布及碳氮磷化学计量特征研究

为揭示松嫩平原不同土地利用类型对土壤团聚体特征和碳氮磷的影响,以松嫩平原内水田(W1)、旱田(W2)、湿地(W3)、草地(W4)为研究对象,研究其土壤团聚体组成及碳、氮、磷化学计量特征。结果表明,不同土地利用类型盐碱土壤团聚体主要组成及其碳、氮、磷含量主要集中在≥0.5 mm和0.088~0.105 mm粒级,土壤结构良好,有利于团聚体对土壤养分物理保护并促进碳氮磷积累。4种土地利用类型下,≥0.5 mm、0.25~0.5 mm团聚体有机碳与全氮、全磷均呈显著正相关,而湿地、草地土壤0.105~0.25 mm、0.088~0.105 mm团聚体有机碳与全氮、全磷均呈显著正相关,其团聚体碳氮磷对土壤养分具有良好指示性作用。

氮、磷添加对青藏高寒草甸土壤碳氮磷化学计量特征影响的Meta分析

为了解青藏高原高寒草甸土壤碳(Carbon,C)、氮(Nitrogen,N)、磷(Phosphorus,P)化学计量特征对氮、磷添加的响应,提高养分管理水平及草地生态系统的养分平衡。本研究严格筛选出21篇文章(612项数据)进行Meta分析,通过亚组分析分析了不同施肥方式(氮添加、磷添加、氮磷添加)、不同施肥强度(轻度、中度、重度)对青藏高原草地土壤C,N,P化学计量特征的影响。研究结果表明:养分添加显著增加了青藏高原草地土壤C,N,P含量;氮添加对土壤的增加效应随施肥强度增加而增加,磷轻度施肥(20 g·m^(-2)以下)处理、氮磷添加轻度施肥处理下的土壤C,N,P含量及化学计量比增加效果最好。本研究结果总体反映出氮、磷添加对青藏高原高寒草甸土壤产生积极影响,研究结果可为青藏高原草地生态系统的保护提供科学依据。

不同连栽代次桉树人工林土壤团聚体碳、氮和磷化学计量特征

为探讨不同连栽代次对桉树(Eucalyptus spp.)人工林土壤团聚体和土壤化学计量特征的影响,以广西第1~3代连栽桉树人工林为研究对象,分析0~20和20~40 cm土层的土壤团聚体分布特征、稳定性及有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)含量、储量和其化学计量特征。结果表明,不同连栽代次桉树人工林中,>2 mm粒径土壤团聚体质量百分含量均最高,0.25~1和<0.25 mm粒径土壤团聚体SOC、TN和TP含量均较高,>2 mm粒径土壤团聚体SOC、TN和TP储量均最高。在0~20和20~40 cm土层中,随连栽代次增加,>2和>1~2 mm粒径土壤团聚体质量百分含量均降低,0.25~1和<0.25 mm粒径土壤团聚体质量百分含量均升高;土壤团聚体MWD和GMD均降低,D升高;全土和不同粒径土壤团聚体SOC、TN和TP含量均降低,全土SOC、TN和TP储量均降低;>2、>1~2和0.25~1粒径土壤团聚体SOC、TN和TP储量大多呈下降趋势,<0.25 mm粒径土壤团聚体SOC、TN和TP储量均呈上升趋势。桉树人工林土壤C分解和矿化速率较快,土壤P有效性较高,土壤受N限制。RDA和PLS-SEM结果显示,土壤团聚体稳定性特征对土壤团聚体SOC、TN和TP储量的正面影响最大,连栽代次对土壤团聚体SOC、TN和TP储量的负面影响最大。

施氮对不同龄级油松针叶氮磷化学计量的影响

【目的】探究缺氮地区油松(Pinus tabuliformis)人工林碳、氮、磷生态化学计量特征,及养分在树体内的重吸收、利用效率的变化情况,揭示各指标随油松龄级变化的规律及对梯度氮添加的响应差异。【方法】试验在山西省朔州市金沙滩林场进行,选择Ⅱ~Ⅴ龄级油松人工林,每个林下设置5个施氮梯度:0、5、10、15、20 g/m^(2),分别模拟对照以及低、适宜、中高、高氮水平。在生长盛期(7月),采集表层土壤和当年新生枝条上的成熟针叶样品,测定碳、氮、磷含量,计算化学计量比,分析油松氮、磷重吸收效率(NRE、PRE)、氮磷养分利用效率(NNUE、PNUE)和氮磷内稳态指数(HN、HP)。【结果】土壤全氮含量影响着各龄级油松新生叶全碳(TC)、全氮(TN)含量及碳氮比(C/N)、碳磷比(C/P),峰值或谷值均出现在土壤全氮含量为0.8~1.0 g/kg范围内。各龄级油松新生叶氮磷比(N/P)随龄级升高呈增加趋势,叶片全磷(TP)含量与土壤氮水平呈显著正相关。各龄级油松新生叶NRE随土壤全氮含量增加而下降,NNUE则随土壤全氮含量的增加总体呈上升趋势;PRE较为稳定,但Ⅴ龄级油松PRE随土壤全氮含量的升高变化较为明显;PNUE随土壤全氮含量的增加缓慢减小。各龄级油松内稳态指数(H)拟合效果均达到显著水平(P<0.10),且HN均>4,呈稳定状态,除Ⅴ龄级油松HP值为0.999,处于敏态,其余各龄级HP值多在1.951附近浮动,处于弱稳态。【结论】Ⅱ龄级油松对土壤氮含量的变化反应敏感,而较高林龄的油松磷含量变化更显著。各龄级油松氮内稳态指数均大于4,处于稳态,充足的氮养分可以巩固油松氮的稳定性。Ⅲ、Ⅳ龄级油松调节体内营养再吸收利用的能力较强,氮、磷内稳性均较高,而Ⅱ龄级油松对氮的强吸收能力降低了磷的稳定性,Ⅴ龄级油松对磷的再吸收和利用能力较低,Ⅱ、Ⅴ龄级油松磷内稳态指数呈现弱稳态和敏态。因此,土壤氮素水平变化后,应注意幼龄和老龄级油松的磷素营养。

人工修复边坡植被演替初期有机碳组分及土壤生态化学计量特征

[目的]研究人工修复边坡演替初期土壤有机碳组分、碳氮磷含量及其化学计量比,揭示气候因子对人工修复边坡演替初期土壤有机碳组分、碳氮磷含量及其化学计量比的影响,以期为后期人工修复边坡的养护提供指导和建议,确保人工修复边坡的正向演替。[方法]在湛江、梧州、宜昌、南阳、焦作、潍坊、加查采集了初期基材配制相同、植物配制相近,修复年限为2~4年的植被混凝土人工修复边坡土样,通过实验获得土样有机碳组分、碳、氮、磷的数据,采用冗余分析,开展气候因子对人工修复边坡演替初期土壤有机碳组分、碳氮磷含量及其化学计量比的影响研究。[结果]人工修复边坡演替初期F_(1)含量的变化范围为1.10~3.64 g/kg;F_(2)含量的变化范围为1.33~3.04 g/kg;F_(3)含量的变化范围为2.02~3.34 g/kg;F_(4)含量的变化范围为10.86~15.24 g/kg;TOC含量变化范围为15.52~24.71 g/kg;TN含量变化范围为0.61~0.93 g/kg;TP含量的变化范围为0.81~1.22 g/kg;C∶N变化范围为23.55~27.95;C∶P变化范围为17.26~23.09;N∶P的变化范围为0.72~0.98;C∶N∶P的变化范围为17.26∶0.75∶1~24.81∶0.95∶1。[结论]演替初期人工修复边坡碳磷表现为中等及以上,氮表现为缺乏;有机碳组分以惰性有机碳为主且有机碳稳定性较强。有机碳组分的主要影响因子为年平均温度、物种丰富度和年平均降水;土壤碳氮磷含量及其化学计量比主要影响因子为年平均温度、物种丰富度、pH和容重。

长期种植紫花苜蓿对复垦土壤碳氮磷养分转化的影响

为研究长期种植紫花苜蓿对复垦土壤质量改善和生物改土的效果,以种植作物地和撂荒地为对照,分析建筑复垦地多年种植紫花苜蓿土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)含量的化学计量特征变化。结果表明,长期种植紫花苜蓿显著降低土壤电导率(EC),对表层土壤保水效果较好,显著提升土壤有效养分含量(P<0.05);与作物地和撂荒地相比,苜蓿地土壤SOC和TN含量显著提高(P<0.05),但0~20 cm土壤TP含量显著低于作物地。3种土地利用类型0~20 cm土壤化学计量差异显著,苜蓿地土壤C/N显著低于作物地和撂荒地(P<0.05),而土壤C/P和N/P则表现为苜蓿地显著高于作物地和撂荒地(P<0.05)。种植紫花苜蓿有助于提升土壤有机碳氮活性组分,0~20 cm土层苜蓿地颗粒有机碳(POC)、易氧化有机碳(ROC)和微生物生物量碳(MBC)含量较作物地分别提高88.38%、17.24%和39.16%(P<0.05),苜蓿地颗粒有机氮(PON)、微生物生物量氮(MBN)和酸解有机氮组分含量最高,PON和MBN比作物地显著提高135.29%和17.39%,较撂荒地显著提高207.69%和28.41%。因此,长期种植紫花苜蓿对土壤质量和有机碳氮活性组分均有改善作用,研究结果可为退化土壤修复和复垦土壤生物改土效果提供参考。

氮磷施肥对拟南芥叶片碳氮磷化学计量特征的影响

研究植物碳(C)氮(N)磷(P)化学计量特征,有助于了解C、N、P元素的分配规律和确定限制植物生长的元素类型,理解生长速率调控的内在机制。该研究基于盆栽施肥试验,测定不同N、P供应水平下拟南芥(Arabidopsis thaliana)叶片的生物量和C、N、P含量,分析拟南芥的限制元素类型、验证生长速率假说、探讨N、P的内稳性差异和C、N、P元素间的异速生长关系。主要结果如下:盆栽试验基质中限制元素是P,施N过多可能引起毒害作用;拟南芥的生长符合生长速率假说,即随着叶片N:P和C:P的增加,比生长速率显著减小;叶片P含量存在显著的调整系数(3.5),但叶片N含量与基质N含量之间无显著相关;叶片N和P含量具有显著的异速生长关系,但不符合N-P3/4关系,施P肥导致表征N、P异速生长关系的幂指数(0.209)显著低于施N肥处理(0.466)。该研究首次基于温室培养实验分析了拟南芥C、N、P的化学计量特征及其对N、P添加的响应,研究结果将为野外研究不同物种、群落或生态系统的化学计量特征提供参考。

中亚热带植被恢复阶段植物叶片、凋落物、土壤碳氮磷化学计量特征

为揭示植被恢复过程中生态系统的养分循环机制及植物的生存策略,根据亚热带森林群落演替过程,采用空间代替时间方法,以湘中丘陵区地域相邻、环境条件基本一致的檵木(Loropetalumchinensis)+南烛(Vacciniumbracteatu)+杜鹃(Rhododendron mariesii)灌草丛(LVR)、檵木+杉木(Cunninghamia lanceolata)+白栎(Quercus fabri)灌木林(LCQ)、马尾松(Pinus massoniana)+柯(Lithocarpus glaber)+檵木针阔混交林(PLL)、柯+红淡比(Cleyera japonica)+青冈(Cyclobalanopsis Glauca)常绿阔叶林(LCC)作为一个恢复系列,设置固定样地,采集植物叶片、未分解层凋落物和0–30 cm土壤样品,测定有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P)含量及其化学计量比,运用异速生长关系、养分利用效率和再吸收效率分析植物对环境变化的响应和养分利用策略。结果表明:(1)随着植被恢复,叶片C:N、C:P、N:P显著下降,而叶片C、N、P含量和土壤C、N含量、C:P、N:P显著增加,其中LCC植物叶片C、N含量,土壤C、N含量及其N:P,PLL植物叶片P含量,土壤C:P显著高于其他3个恢复阶段,各恢复阶段植物叶片N:P> 20,植物生长受P限制;凋落物C、N、P含量及其化学计量比波动较大。(2)凋落物与叶片、土壤的化学计量特征之间的相关关系较弱,叶片与土壤的化学计量特征之间具有显著相关关系,其中叶片C、N、P含量与土壤C、N含量、C:N (除叶片C、N含量外)、C:P、N:P呈显著正相关关系;叶片C:N与土壤C、N含量、C:P、N:P,叶片C:P与土壤C含量、C:N、C:P,叶片N:P与土壤C:N呈显著负相关关系。(3)植被恢复过程中,叶片N、P之间具有显著异速生长关系,异速生长指数为1.45,叶片N、P的利用效率下降,对N、P的再吸收效率增加, LCC叶片N利用效率最低, PLL叶片P利用效率最低而N、P再吸收效率最高。(4)叶片N含量内稳态弱,而P含量具有较高的内稳态,在土壤低P限制下植物能保持P平衡。植被恢复显著影响叶片、凋落物、土壤C、N、P含量及其化学计量比,叶片与土壤之间C、N、P含量及化学计量比呈显著相关关系,植物通过降低养分利用效率和提高养分再吸收效率适应土壤养分的变化,叶片-凋落物-土壤系统的N、P循环随着植被恢复逐渐达到"化学计量平衡"。

不同恢复措施对典型草原优势植物碳、氮、磷化学计量特征的影响

生态化学计量学是当前全球变化生态学和生物地球化学循环新的研究热点和焦点.为了研究宁夏典型草原不同恢复措施对优势植物地上部分C、N、P化学计量特征的影响,以不同恢复措施宁夏典型草原为研究对象,对长芒草、阿尔泰狗哇花、冷蒿等优势植物的C、N、P化学计量特征进行研究,结果表明:不同恢复措施对优势植物长芒草地上部分有机C含量影响并不显著(P>0.05),对全N、全P含量有显著影响(P<0.05),表明恢复措施的不同导致优势植物地上部分N、P分配发生变化;不同恢复措施下,菊科植物对N的敏感度小于禾本科植物对N的敏感度,P素对于菊科植物的影响大于禾本科植物;P对植物的限制性显高于N.

野牛草碳氮磷密度分配特征

为探究不同野牛草(Buchloe dactyloides)种质资源在同一种植条件下生物量和碳(Carbon, C)、氮(Nitrogen, N)、磷(Phosphorus, P)元素的分配规律,本研究以40份野牛草种质资源为研究对象,通过分析种植一年的野牛草的生物量和C,N,P含量及密度特征,发现地上生物量和C密度均是地下的两倍左右,地上N,P密度略小于地下部分,这说明野牛草N,P养分优先供应给根系,生物量和C养分优先分配给地上部分。通过因子分析将野牛草C,N,P密度及比值等18个指标浓缩成4个因子,聚类分析将野牛草种质资源分为5类,C,N,P密度及比值特征相近、地理种源相近的种质资源大多被分在同一组,其中HC-16,5-1B,71-10A,7-1C,A,8-1A,53-2A,63-5B,26-3A这9个种质资源在种植条件一致的情况下表现良好,均具有较高的C,N,P含量及较大的生物量,抗逆性较好,适宜应用于多种生境环境推广种植。

放牧对全球草地生态系统碳氮磷化学计量特征影响的Meta分析

为明确全球尺度下放牧管理措施对草地生态系统碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征的影响,提高草地生态系统管理水平,本研究选取国内外83篇中英文文献进行Meta分析,并通过亚组分析探讨了放牧家畜组合(羊单牧、牛单牧和牛羊混牧)和放牧强度(轻度、中度、重度)对草地生态系统叶片、凋落物、根系,以及土壤C、N、P化学计量特征的影响。结果表明:放牧会显著降低叶片和凋落物C含量、C/N、C/P,增加N、P含量及N/P;显著降低根系和土壤C、N含量,C/P和N/P,增加P含量和C/N。叶片、凋落物化学计量特征变化对牛、羊单独放牧响应更为明显,而根系、土壤化学计量特征变化则对混牧响应更为明显,重度放牧会对草地生态系统化学计量特征产生更大的影响。放牧会降低土壤N含量,增加P含量,表明放牧对草地N、P含量的影响路径不同。进一步研究N、P含量变化对放牧活动不平衡响应机制,将放牧方式、强度的影响纳入草地生态系统预测、管理模型,能够有效提高草地生态系统管理水平。

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。

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。