福建三明格氏栲和杉木叶片养分季节动态及再吸收特征

【目的】理解格氏栲和杉木叶片养分季节动态及其再吸收机制。【方法】以福建三明格氏栲和杉木人工林为研究对象,通过测定叶片中N、P、K、Ca、Mg等5种大量养分元素含量,分析叶片养分含量及其再吸收率的季节动态。【结果】①格氏栲和杉木成熟叶片中养分元素季节动态基本一致,N、Mg含量呈现出先降低后升高的趋势,在生长旺季最低,而P含量为旺季最高,Ca含量均为冬季最低,K含量没有表现出一致的规律,总体来看元素含量顺序为:N>K>Mg>Ca>P。②格氏栲和杉木叶片中N、P、K、Mg都有一定程度的回收,其中杉木叶片的养分回收率更高,不同养分元素再吸收率大小排序为:REK>REP>REN>REMg,不同季节间养分再吸收率差异不显著。③格氏栲和杉木衰老叶片养分含量与再吸收率均呈负相关,说明养分转移度越高,养分再吸收率越大。【结论】杉木更能适应相对贫瘠的环境,格氏栲和杉木叶片养分再吸收率无明显的季节动态。

不同用量保水剂对沿海沙地麻竹生理特征的影响

【目的】探究施用保水剂对麻竹(Dendrocalamus latiflorus)夏季叶片生理特征的影响,为其在沿海防护竹林经营中推广应用提供科学依据。【方法】以2年生麻竹为试验材料,于4月分别沟施30.0、60.0和90.0 kg/ha保水剂,以不施用保水剂为对照(CK),7、8和9月测定麻竹叶片的生理指标和叶绿素荧光参数等指标,并通过主成分分析法和隶属函数法对保水剂施用效果进行综合评价。【结果】随保水剂用量的增加,在同一月份(分别为7、8和9月)测定麻竹叶片的叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白含量均呈先增加后减少的变化趋势,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性呈先升高后降低的变化趋势,电解质渗透率和丙二醛(MDA)含量呈降低趋势。在相同用量保水剂处理下,7、8和9月麻竹叶片的叶绿素和可溶性糖含量呈逐渐增加趋势,POD活性呈逐渐升高趋势,可溶性蛋白含量呈先减少后增加的变化趋势,SOD活性呈先降低后升高的变化趋势,电解质渗透率呈先升高后降低的变化趋势,MDA含量呈先增加后减少的变化趋势。在同一测定月份,麻竹叶片的最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_(PSII))、光化学淬灭(qP)和非光化学淬灭(qN)均随保水剂用量增加呈逐渐升高的变化趋势。相同用量保水剂处理麻竹叶片的F_v/F_m、Φ_(PSII)、qP和qN在7、8和9月均呈先降低后升高的变化趋势。主成分分析和综合评价结果表明,不同用量保水剂对夏季生长麻竹的保水效果排序为60.0 kg/ha>90.0 kg/ha>30.0 kg/ha>CK。【结论】利用隶属函数法可综合评价不同用量保水剂对麻竹的保水效果;沟施60.0 kg/ha保水剂对麻竹的保水效果最佳,可在沿海沙地竹林栽培中推广使用。

去除根系和凋落物对滨海沙地3种防护林土壤碳氮库的短期影响

以福建长乐滨海沙地上3种人工林(尾巨桉、纹荚相思、木麻黄)土壤为研究对象,设置去除凋落物、去除根系和对照3种处理,观测1年后分析改变地上、地下有机质输入对沙地土壤碳氮储量、可溶性有机碳(DOC)氮(DON)和微生物量碳(MBC)氮(MBN)的影响。结果表明:不同树种人工林间土壤碳氮储量无显著差异;不同树种人工林间土壤活性碳氮组分差异显著,木麻黄土壤DOC含量显著高于纹荚相思,纹荚相思土壤DON显著高于木麻黄和尾巨桉,尾巨桉土壤MBN显著高于木麻黄和纹荚相思。改变地上地下有机质输入对滨海沙地土壤碳氮库有显著影响且这种影响随树种而异。去除凋落物后纹荚相思、木麻黄土壤碳储量分别下降38.0%、25.1%,氮储量分别下降12.9%、12.5%;去除凋落物后尾巨桉、纹荚相思、木麻黄土壤DOC分别下降37.5%、30.6%、52.9%,MBC分别下降31.0%、56.9%、29.7%,MBN分别下降50.7%、34.9%、42.2%;去除根系后尾巨桉、纹荚相思土壤MBC分别下降57.7%、15.4%。回归分析显示,滨海沙地土壤DOC、MBC与土壤碳储量呈显著正相关,土壤DOC和MBC分别能够解释土壤碳储量变化的47.7%和57.7%。研究表明:树种通过调控地上、地下输入影响可溶性有机碳氮和微生物量碳氮,进而影响土壤碳氮库。

不同碳输入方式对沿海防护林土壤氮库的影响

为探究凋落物和根系在滨海沙地人工林土壤氮循环中所扮演的角色,设置去除凋落物、切断根系、对照3种处理,分析3种典型沿海防护林(尾巨桉、纹荚相思、木麻黄)土壤氮素对不同碳输入的响应。结果表明:滨海沙地土壤矿质氮含量(2.91-4.49 mg·kg^(-1))远低于内陆森林土壤;3种人工林土壤矿质氮含量表现为纹荚相思>木麻黄>尾巨桉,其中纹荚相思与尾巨桉土壤矿质氮含量差异显著(P<0.05);不同树种土壤硝态氮(NO_3^--N)含量存在显著差异,表现为纹荚相思>木麻黄>尾巨桉。树种对切断根系或去除凋落物的响应不一致,切断根系后纹荚相思和木麻黄土壤NO_3^--N含量显著高于对照,对铵态氮(NH_4^+-N)含量影响不显著;切断根系和去除凋落物处理后土壤硝化作用均增强,对尾巨桉的影响达显著水平(P<0.05);切断根系和去除凋落物均显著降低尾巨桉和纹荚相思土壤微生物量氮(MBN)含量,对土壤可溶性有机氮(DON)的影响与之相反。土壤NO_3^--N与土壤MBN之间存在极显著的负相关关系(r=-0.671,P<0.01),与土壤DON呈极显著正相关(r=0.900,P<0.01),土壤DOC与NO_3^--N、NH_4^+-N之间分别存在显著的负相关(r=-0.413,P<0.05)和极显著的正相关关系(r=0.461,P<0.01)。

东南沿海不同相思树种叶绿素荧光特性的季相变化

以东南沿海防护林6种相思树种为研究对象,通过跟踪测定其不同季节叶绿素荧光参数,进一步评价各树种对沿海沙地气候环境的适应能力。结果显示:卷荚相思夏季和冬季PSⅡ最大光能转化率和潜在活性均低于春季和秋季,表明夏季高温干旱和冬季低温均会制约其生长;大叶、厚荚及马占相思冬季PSⅡ最大光能转化率和潜在活性较小,生长状况较差;肯氏相思和纹荚相思的F v/F m及F v/F o值冬季相对较高,其中季节更替对肯氏相思F v/F m及F v/F o值变化影响最小,整体生长状况较好。结合林分生长情况可知,大叶、厚荚及马占相思对东南沿海沙地环境适应能力较差;肯氏相思和纹荚相思能够适应沿海防护林的复杂环境,具有较高的推广种植潜力。

6种不同沿海防护混交林凋落叶持水性能比较

[目的]了解并比较沿海地区6片木麻黄与竹子防护混交林凋落叶持水性能状况,为沿海防护林树种选择提供理论依据。[方法]通过设置标准地,样方搜集和室内浸水试验,测量凋落叶自然含水率、持水率、吸水速率、失水率和失水速率,比较分析混交林凋落叶持水性能。[结果]木麻黄与花吊丝竹混交林凋落叶的最大持水率较高,其次为吊丝单竹＋木麻黄、勃氏甜龙竹＋木麻黄、绿竹＋木麻黄、麻竹＋木麻黄和大头典竹＋木麻黄;而自然含水率从高到低依次为勃氏甜龙竹＋木麻黄〉花吊丝竹＋木麻黄〉绿竹＋木麻黄〉大头典竹＋木麻黄〉吊丝单竹＋木麻黄〉麻竹＋木麻黄;从凋落叶的吸水和自然风干过程来看,6种混交凋落叶的持水率、吸水速率、失水率和失水速率在浸泡或自然风干的0～2h有一个迅速变化的趋势,2h后凋落叶持水率和吸水速率逐步变缓,16h后逐渐趋于平稳。[结论]回归分析结果表明,持水率和浸泡时间及失水率和风干时间之间的关系均为对数函数关系,而吸水速率与浸泡时间及失水速率与风干时间的关系均为幂函数关系。

滨海沙地不同树种人工林叶片和土壤表层稳定碳氮同位素及水分利用效率研究

以福州市滨海后沿沙地人工营造的湿地松、木麻黄、尾巨桉、肯氏相思和纹荚相思防护林为研究对象,测定不同年龄(新叶、老叶)叶片、表层土壤(0~10cm)天然稳定碳、氮同位素丰度值(δ^(13) C、δ^(15)N),研究稳定碳、氮同位素丰度值与水分利用效率和土壤氮饱和程度的相互关系,以揭示不同树种水分利用效率、氮饱和程度和碳氮循环速率差异的机理。结果表明:(1)滨海沙地不同树种叶片δ^(13) C变化范围为-31.682‰^-29.323‰,其δ^(13) C大小为:湿地松>肯氏相思>木麻黄>纹荚相思>尾巨桉,除尾巨桉外各树种δ^(13) C均表现为新叶>老叶;各树种叶片δ^(15)N变化范围为-5.548‰^-2.167‰,其δ^(15)N大小为:肯氏相思>纹荚相思>木麻黄>湿地松>尾巨桉,且各树种均表现为新叶>老叶。(2)不同树种表层土壤δ^(15)N变化范围为-4.675‰^-2.975‰,表层土壤δ^(15)N大小为:纹荚相思>肯氏相思>木麻黄>尾巨桉>湿地松,但不同树种表层土壤C含量无显著差异。(3)滨海沙地湿地松、木麻黄、肯氏相思和纹荚相思的水分利用效率随叶龄增加均呈显著递减趋势;不同树种新叶的水分利用效率变化范围为39.09~76.57μmol·mol^(-1),其大小依次为:湿地松>肯氏相思>木麻黄>纹荚相思>尾巨桉;老叶的水分利用效率变化范围为38.56~62.59μmol·mol^(-1),其大小依次为:湿地松>木麻黄>肯氏相思>尾巨桉>纹荚相思。(4)不同树种人工林水分利用效率与其新叶水分利用效率呈显著正相关关系,说明林分水分利用效率主要体现在新叶的水分利用效率上,同时林分水分利用效率受林分类型的影响。

滨海沙地不同树种人工林生物量及凋落物碳氮养分归还

基于福州市滨海后沿沙地上营造的人工林的调查,以9年生尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E.grandis)、木麻黄(Casuarina equisetifolia)、纹荚相思(Acacia aulacocarpa)3种主要人工林为对象,采用Monsi分层切割法(乔木层)和样方收获法(草本层、凋落物层)获取这3种人工林的生物量,研究其生物量分配格局及凋落物碳氮养分归还。结果表明,尾巨桉乔木层地上部分生物量为49.950t·hm^(-2),地下部分生物量为15.270t·hm^(-2),分别占生态系统总生物量的62.08%和18.98%;草本层生物量为0.698t·hm^(-2)(0.87%);凋落物层生物量为14.539t·hm^(-2)(18.07%)。木麻黄乔木层地上部分生物量为51.630t·hm^(-2),地下部分为20.270t·hm^(-2),分别占生态系统总生物量的62.65%和24.60%;草本层生物量为0.017t·hm^(-2)(0.02%);凋落物层生物量为10.488t·hm^(-2)(12.73%)。纹荚相思乔木层地上部分生物量为51.130t·hm^(-2),地下部分为13.760t·hm^(-2),分别占生态系统总生物量的64.43%和17.34%;草本层生物量为0.093t·hm^(-2)(0.12%);凋落物层生物量为14.369t·hm^(-2)(18.11%)。3种人工林地上各器官生物量均表现为:树干>树枝>树皮>树叶。这3种人工林生态系统总生物量与乔木层生物量排序相同,表现为木麻黄(82.40t·hm^(-2))>尾巨桉(80.46t·hm^(-2))>纹荚相思(79.35t·hm^(-2)),且生物量分配格局均为乔木层>凋落物层>草本层。3种人工林的净生产力表现为木麻黄(16.21t·hm^(-2)·a^(-1))>尾巨桉(14.00t·hm^(-2)·a^(-1))>纹荚相思(12.51t·hm^(-2)·a^(-1))。凋落物碳氮养分年总归还量表现为木麻黄(3.953t·hm^(-2)·a^(-1))>尾巨桉(3.329t·hm^(-2)·a^(-1))>纹荚相思(2.751t·hm^(-2)·a^(-1))。

沿海湿地松防护林粗木质残体特征研究

粗木质残体(CWD)是森林生态系统重要的结构、功能要素和生物地球化学循环过程研究中不可或缺环节。对我国重要沿海防护林之一的湿地松林CWD的胸径、长度、材积和腐烂等级等进行统计分析,结果表明:沿海湿地松防护林CWD占现存木的5.45(±6.39)%,径级分布平均介于2.5~17.5cm;长度分布在0~20 m,但主要集中分布在0~2.4 m;材积分布于0~0.14 m^3;腐烂等级1级最少,3级最多,平均分布于3.0~3.4级。CWD贮量主要由数量和长度共同决定,而与腐烂等级间相关性不显著。风等外力影响仍是湿地松防护林粗木质残体形成的主要原因,各级湿地松在腐烂的分解过程存在细微差异,幼龄林阶段仍是受到风害成倒伏的主要时期。研究结果为湿海防护林生态系统的经营和保护提供了理论依据。

滨海沙地人工林树种水分利用效率和叶片养分浓度比较及其关系分析

以福建省福州市滨海后沿沙地人工营造的湿地松、木麻黄、尾巨桉、肯氏相思和纹荚相思人工林为研究对象,运用稳定碳同位素法测定植物水分利用效率,探索叶片氮、磷养分状况与水分利用效率之间的差异及相互关系。结果表明:(1)湿地松和肯氏相思的叶片δ13 C均与尾巨桉差异显著(P<0.05),但湿地松、木麻黄、肯氏相思、纹荚相思之间的叶片δ13 C均无显著差异;肯氏相思、纹荚相思的叶片δ15 N均显著高于湿地松、木麻黄和尾巨桉。(2)不同树种水分利用效率大小依次为:湿地松>肯氏相思>木麻黄>纹荚相思>尾巨桉,且湿地松叶片的WUE显著高于尾巨桉36.87%,而与其他树种的水分利用效率均无显著差异。(3)各树种叶片氮浓度大小依次为:肯氏相思>纹荚相思>尾巨桉>木麻黄>湿地松,但仅肯氏相思和纹荚相思与湿地松之间差异达到显著水平;各树种叶片磷浓度大小依次为:尾巨桉>肯氏相思>纹荚相思>湿地松>木麻黄,其中尾巨桉与湿地松、木麻黄、纹荚相思之间差异显著;木麻黄和纹荚相思人工林叶片的N/P显著高于尾巨桉人工林,其余树种之间的叶片N/P均无显著差异。(4)叶片δ13 C与叶片N浓度呈显著二次曲线相关关系,叶片δ15 N与叶片N浓度呈极显著线性正相关关系(P<0.01)。研究发现,滨海沙地不同树种人工林间水分利用效率、叶片氮浓度、磷浓度、N/P均存在显著差异,水分利用效率与叶片氮浓度、磷浓度均呈显著负相关关系,氮、磷含量是影响滨海沙地沿海防护林树种水分利用效率的重要因子。

滨海沙地3种防护林树种不同季节叶绿素荧光参数日动态及季相变化

为评估滨海沙地木麻黄、湿地松和尾巨桉对滨海沙地气候环境的适应性,对这3种防护林树种不同季节叶绿素荧光参数日动态及季相变化进行研究。结果表明,一天中,木麻黄的初始荧光(F_o)最低,湿地松的PSⅡ最大光能转换效率(F_v/F_m)和潜在活性(F_v/F_o)均最低,且都不受季节影响。一年四季中,3种防护林树种的最大荧光(F_m)均表现为尾巨桉>湿地松>木麻黄,且季相变化均呈单峰变化规律,木麻黄的F_o、F_m均最小,尾巨桉的F_m、F_v均最大,湿地松的F_v/F_m、F_v/F_o均最小,表明湿地松开放的PSⅡ反应中心的光量捕捉效率低于木麻黄和尾巨桉。结合林分生长情况可知湿地松受环境胁迫,对滨海沙地环境的适应能力较木麻黄和尾巨桉差。

保水剂对沿海沙地4个竹种抗性生理的影响

以勃氏甜龙竹[Dendrocalamus brandisii (Munro) Kurz]、花吊丝竹[D.minor var.amoenus (Q.H.Dai et C.F.Huang)Hsueh et D.Z.Li]、绿竹(Bambusa oldhamii Munro)、大头典竹[B.beecheyana var.pubescens (P.F.Li) W.C.Lin]为试验材料,研究了不同保水剂剂量(0、30、60、90 kg·hm^(-2))对竹子叶片抗性生理特性的影响,以期为保水剂在沿海防护竹林应用以及优势竹种引种栽培提供理论依据。结果表明,勃氏甜龙竹、大头典竹和绿竹的叶片叶绿素含量、可溶性蛋白含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性随保水剂用量增加先升高后降低,花吊丝竹则呈现持续上升趋势;勃氏甜龙竹和大头典竹叶片内可溶性糖含量随保水剂用量增加先升高后降低,绿竹和花吊丝竹则呈现上升趋势;勃氏甜龙竹、大头典竹和绿竹电解质渗透率随保水剂用量增加先降低后升高,花吊丝竹则呈持续下降趋势;勃氏甜龙竹丙二醛(MDA)含量随保水剂用量增加先降低后升高,其它3个竹种均呈持续下降趋势。从主成分分析结果中可知,勃氏甜龙竹保水剂施用最佳用量为30 kg·hm^(-2)(A1处理);花吊丝竹保水剂施用最佳用量均为90 kg·hm^(-2)(A3处理);大头典竹和绿竹保水剂最佳用量均为60 kg·hm^(-2)(A2处理)。勃氏甜龙竹施保水剂效果最佳,花吊丝竹的施用效果最差。

滨海沙地不同固氮树种叶片氮、磷重吸收与生物固氮的耦合关系

福建滨海沙地氮磷养分匮乏,季节性干旱严重。养分重吸收可以减弱植物对土壤养分供应的依赖,从而增强植物适应逆境的能力。以福州市滨海后沿沙地人工营造的木麻黄、肯氏相思和纹荚相思人工林为研究对象,进行不同叶龄(成熟叶、衰老叶)叶片N、P浓度及稳定氮同位素丰度值(δ15 N)的测定,通过统计手段研究叶片N、P重吸收效率(NRE、PRE)、重吸收度(NRP、PRP)及其与生物固氮率的关系。结果表明:(1)滨海沙地不同固氮树种叶片NRE表现为纹荚相思(52.80%)>肯氏相思(28.27%)>木麻黄(24.63%),纹荚相思叶片NRE显著高于肯氏相思和木麻黄,但后两者间无显著差异;PRE表现为肯氏相思(74.08%)>纹荚相思(63.99%)>木麻黄(40.47%),且相互之间差异显著。(2)滨海沙地不同固氮树种生物固氮率表现为肯氏相思(69.45%)>纹荚相思(69.15%)>木麻黄(34.59%),2种相思树种生物固氮率无显著差异,但显著高于木麻黄99.88%～100.77%。(3)滨海沙地不同固氮树种生物固氮率与NRE、PRE和NRP呈负相关关系,与叶片PRP呈正相关关系。因而,滨海沙地不同固氮树种生物固氮与叶片的氮、磷重吸收存在耦合关系,并显著影响氮、磷重吸收效率和重吸收度。研究结果为揭示滨海沙地不同固氮树种对贫瘠土壤和季节性干旱的适应机制提供依据,也为滨海沙地营林管理提供参考。

几个东南沿海防护林树种对土壤碳、氮及主要盐基阳离子的影响

探索福建东南沿海退化木麻黄林地的改良树种——纹荚相思、巨尾桉、卷荚相思、厚荚相思、肯氏相思5种主要植物群落类型的土壤碳、氮含量及主要盐基阳离子的特征。结果表明,不同植被类型、不同土壤层所含碳、氮含量不尽相同,但垂直分布规律比较一致,即土壤表层集中了大部分的养分,并随土层深度的加深而降低。在0～10 cm土层,碳、氮含量分别占总量的48.6%～64.7%、38.4%～55.5%,与木麻黄林相比(CK),纹荚相思林土壤碳、氮含量分别增加4.2%、21.75%;不同树种、不同土壤层的盐基阳离子含量各不相同,其中Ca^(2+)、Na^+的含量远高于Mg^(2+);Na^+含量最高,其次为Ca^(2+),Mg^(2+)含量最低。作为最活跃的0～10 cm土壤层,纹荚相思林的交换性Na^+的含量最高,为0.23 g/kg;交换性Mg^(2+)可能是东南滨海沙地土壤碳、氮含量的决定因子。

滨海人工林土壤呼吸各组分对台风强降雨的响应

根据预测,随着全球变暖,极端降水将更加频繁和剧烈,可能对土壤呼吸及其组分产生重大影响。然而目前对极端降雨如何影响土壤呼吸各组分的认识仍是缺乏的。因此选取亚热带滨海湿地松和尾巨桉人工林土壤为研究对象,于2015年8月在设置去除根系和对照处理一年后,应用Li-8100土壤CO_2通量测定系统,对2次台风强降雨前后的土壤呼吸速率和环境因子进行原位监测,分析2次台风前后土壤呼吸各组分对强降雨的响应规律。结果表明:(1)2次台风强降雨显著改善了土壤的水分状况,促进了土壤呼吸各组分。2种人工林土壤总呼吸、异养呼吸均呈现出快速上升、后逐渐下降的趋势,而土壤自养呼吸的上升不明显。土壤总呼吸与异养呼吸的峰值与土壤湿度的峰值同步,而自养呼吸峰值要滞后1天。(2)第一次降雨,湿地松和尾巨桉土壤异养呼吸对总呼吸的贡献率分别是自养呼吸的5.15和6.28倍。相比于土壤自养呼吸(R_a),异养呼吸增加的幅度更大且响应更快。(3)第一次降雨湿地松土壤总呼吸、异养呼吸及尾巨桉土壤异养呼吸与土壤湿度的二次曲线关系存在拐点,而第二次降雨促进了2种人工林土壤异养呼吸、总呼吸速率。2次台风强降雨湿地松和尾巨桉人工林的土壤自养呼吸均和土壤湿度无显著相关性(P>0.05)。综上,研究结果强调了极端降水对土壤呼吸及其组分的显著影响,应该将其纳入模型中,以提高对碳-气候反馈的预测。

闽东南沿海2种防护林土壤有机碳和全氮垂直分布

以闽东南沿海沙地9年生厚荚相思（Acacia crassicarpa A.Cunn.ex Benth.）和木麻黄（Casuarina equisetifolia L.）林为对象,研究了林地土壤（0~60 cm）有机碳（SOC）和全氮（STN）的垂直分布及其与细根生物量和土壤密度的关系。结果表明：各土层细根生物量是影响STN和SOC主要因素;厚荚相思林地各土层的STN、SOC平均质量分数分别为0.092、0.822 g·kg-1,木麻黄林地各土层的STN、SOC平均质量分数分别为0.099、0.934 g·kg-1;厚荚相思和木麻黄林土壤剖面的SOC和STN质量分数变化规律一致,均随着土层加深而降低,具有明显表聚性特征;厚荚相思、木麻黄林地土壤C/N值分别为8.93、9.42,均低于全国土壤水平（10~12）;各土层SOC和STN储量随土层加深呈下降趋势,厚荚相思和木麻黄林地的SOC储量分别为6.908、7.840 t·hm-2,厚荚相思和木麻黄林地的STN储量分别为0.777、0.838 t·hm-2;SOC和STN呈极显著正线性相关（P〈0.000 1）,二者与土壤密度均呈极显著负指数相关（P〈0.000 1）。

不同林龄杉木养分重吸收率及其C∶N∶P化学计量特征

为探究不同林龄杉木成熟叶与衰老叶之间的重吸收率及其C∶N∶P化学计量特征,以8、14、21、46年生杉木为研究对象,测定并计算其鲜叶、凋落叶和表层土壤的养分含量、重吸收率及其C∶N∶P化学计量比。结果表明:1)不同林龄间叶片C、N含量差异显著(P<0.05),叶片、凋落叶P含量差异性均极显著(P<0.01),14年生杉木叶片N含量显著高于其他3个年龄的树木(P<0.05),呈单峰型;2)较高的C∶N、C∶P比是植物对养分较高利用率的体现,杉木鲜叶养分含量均与其重吸收率均呈负相关,N、P利用效率在一定范围随N、P含量的升高而降低;3)本区植物N、P重吸收率分别在33.89%~38.40%和37.49%~46.35%之间,P重吸收率>N,且不同林龄杉木成熟鲜叶N∶P>16,表明该地区杉木的生长可能受到P元素限制。

滨海沙地尾巨桉人工林凋落物及其分解

应用尼龙网框收获法和网袋分解法,对沿海沙地10年生尾巨桉人工林的凋落物进行1a的分析。结果表明:凋落物量在1 a中月动态呈"双峰"变化趋势,年总凋落物量为6 745.93 kg·hm-2·a-1,每年归还林地的养分总量为212.09 kg·hm-2·a-1;凋落物不同组成营养元素质量分数不同,在所测定的营养元素中,N的归还量最大为69.89 kg·hm-2·a-1,占养分总归还量的32.95%;凋落物各组成中养分归还量由大到小的顺序为:叶、枝、皮、花果、碎屑。尾巨桉凋落物的分解速度表现为慢-快-慢模式,7月份分解速度最快;凋落物分解Olson指数模型为:Y=100·e-0.613 83·t,R2=0.973,说明该模型拟合程度高,分解50%和95%所用时间分别为1.13 a和4.88 a。

格氏栲天然林及人工林和杉木人工林生活叶-凋落叶-土壤生态化学计量特征

通过采用野外调查与室内分析相结合的方法,测定格氏栲天然林、格氏栲人工林和杉木人工林生活叶、凋落叶以及土壤(0~40 cm)C、N、P含量,并探讨3种林分生活叶、凋落叶和土壤的化学计量特征。结果表明:1)3种林分C、N、P含量均为生活叶>凋落叶>土壤,3种林分生活叶和凋落叶C、N、P含量差异均不显著,土壤C含量为格氏栲天然林显著高于2种人工林,而N、P含量差异不显著;2)3种林分C∶N、C∶P、N∶P均表现为凋落叶>生活叶>土壤,格氏栲天然林和人工林生活叶N∶P均>16,而杉木人工林生活叶14<N∶P<16,生活叶C∶N为杉木人工林最高,凋落叶C∶N为格氏栲人工林最低,凋落叶、土壤C∶P为杉木人工林最低;3)随土层深度的增加,3种林分土壤C、N、P含量逐渐减少,而C∶N、C∶P、N∶P变化不大;4)3种林分N含量和C∶N在生活叶和凋落叶之间均呈显著负相关(P<0.05)。格氏栲天然林改为人工林后土壤C含量显著降低,格氏栲天然林和人工林生长受N限制,杉木人工林生长受N、P限制,且土壤P的有效性高。研究结果有助于了解不同林分的限制性元素,为该研究区格氏栲和杉木的养分管理提供科学依据。

滨海防护林土壤氮组分对凋落物和根系去除的响应

在亚热带滨海防护林尾巨桉、湿地松、木麻黄和纹荚相思4种人工林中,设置去除凋落物、去除根系处理,分析土壤易变性氮组分和酶活性对地上、地下碳输入减少的响应。结果显示,处理两年后,去除凋落物和根系对土壤氮组分的影响因树种而异。去除凋落物显著降低尾巨桉人工林土壤铵态氮、硝态氮、矿质氮和微生物生物量氮含量,但去除根系处理对土壤氮组分影响不显著;去除根系显著增加湿地松人工林土壤矿质氮含量;去除根系和凋落物显著降低木麻黄人工林土壤铵态氮含量;去除凋落物和根系均未显著改变纹荚相思人工林土壤氮组分含量。Pearson相关分析结果表明,土壤氮组分含量对处理的响应与β-葡萄糖苷酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性的变化有关。研究发现,来自于凋落物和根系的易变性碳输入减少,会影响微生物对氮的矿化和转化能力。在纹荚相思人工林中,微生物酶活性对去除凋落物和根系响应不敏感,表明纹荚相思人工林对易变性有机质输入的减少具有一定的适应性。