华北落叶松根茎叶碳氮磷含量及其化学计量学特征的季节变化

以秦岭20年生华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林为研究对象, 对其不同季节细根、茎(干)和针叶中的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量以及生态化学计量学特征进行了分析。结果表明, 根、茎和叶中C含量在生长季节内呈先升高再降低而后又升高的变化趋势, 3种器官C含量从大到小依次为茎>针叶>细根; N含量呈波动式变化; 针叶和细根中P含量均呈“降低→升高→降低→相对稳定”的变化趋势, 茎中P含量则呈先降低后升高又逐渐降低的变化趋势, N和P含量均依次为针叶>细根>茎。在华北落叶松整个生长季(5–10月), 细根和针叶中均为全N含量变异性最大, 茎中则为P含量的变异系数最大, 3种器官中C含量的变异性均最小。华北落叶松3种器官中C:N和C:P的季节变化趋势与各器官N、P含量的变化规律相反。N:P值在茎中最高, 在细根中最低。整个生长季中C:N的变异系数从小到大依次为细根<茎<针叶, 而C:P和N:P的变异系数从小到大的排序均为细根<针叶<茎。生长季节与不同器官对华北落叶松C、N、P含量及其计量比影响的交叉分析显示, C、N和P含量及C:N的变异主要受不同器官的影响, C:P和N:P的变异则主要受不同器官和生长季节的交互作用影响。细根C:N:P质量比(369:7:1)与针叶(309:10:1)相近。细根C、N和P的生态化学计量特征相对稳定, 不受生长季节的影响, 可用于生态系统问题的分析。     

不同密度下沙地樟子松碳、氮、磷化学计量及养分重吸收特征

以樟子松纯林为对象,研究了6种密度(490、750、1110、1550、1930、2560株·hm^-2)下不同器官(当年生叶、一年生叶、当年生枝、一年生枝和细根)的C、N、P化学计量特征及叶片N、P重吸收效率。结果表明:随着林分密度增加,当年生和一年生叶C含量及当年生和一年生枝P含量呈降低趋势(1550株·hm^-2除外),当年生枝、一年生枝和细根C含量、各器官N含量及当年生叶、一年生叶和细根P含量呈先升高后降低趋势,在1550株·hm^-2密度下最高;当年生叶、一年生叶和细根C∶N、当年生叶和枝C∶P以及当年生叶、当年生和一年生枝N∶P呈先降低后升高趋势,一年生叶和枝C∶P呈升高趋势;凋落叶C含量先增加后降低,N含量呈升高趋势,P含量先降低后升高;叶片N重吸收效率下降,P重吸收效率先升高后降低,N重吸收效率:P重吸收效率呈下降趋势。因此,随樟子松林分密度增加,N限制减弱,P限制增强。当林分密度为1550株·hm^-2时,养分更多分配到叶片和细根,促进高生长,为樟子松人工林适宜经营密度。     

雪岭云杉不同器官N、P、K化学计量特征随生长阶段的变化

生态化学计量是研究物种与生存环境之间关系及其适应策略的有效方法,但关于氮(N)、磷(P)、钾(K)化学计量在不同器官内的分配及其随生长阶段变化的认识还不充分。本文以天山北坡雪岭云杉(Picea schrenkiana)为研究对象,通过对不同生长阶段的雪岭云杉根、茎、叶中N、P、K含量的测定,分析雪岭云杉不同器官N、P、K化学计量特征及其随生长阶段的变化规律,探讨N、P、K在雪岭云杉各器官中的分配策略及异速生长关系。结果表明:(1)雪岭云杉N、P、K含量在各器官中主要表现为叶茎根;随树龄的增加,叶片的N、P、K含量先增大后减小,茎中N、K含量逐渐增大,而P含量无明显变化趋势。根N含量逐渐减小,P、K含量逐渐增大;(2)雪岭云杉各器官N∶P值为20.25~27.61,N∶K值均为0.28~0.41,P∶K值为0.01~0.02,随树龄的增加叶和茎的N∶P、N∶K、P∶K先增大后减小,根的N∶P、N∶K值逐渐减小,P∶K值无显著变化规律;器官、林龄及二者的交互作用均对雪岭云杉N、P、K化学计量特征产生影响;(3)雪岭云杉各器官中N、P、K元素含量的分配比重表现为:茎根叶;叶片的N、P、K含量之间及茎和根的N与K间存在显著的异速增长关系(叶:N-P0.956,P=0.001;N-K-0.254,P0.001;P-K-1.568,P0.001;茎:N-K-0.326,P=0.011;根:N-K-0.529,P=0.007);受到环境因子以及雪岭云杉对营养元素的吸收和分配等因素的影响,各器官中N、P、K化学计量特征随生长阶段发生变化。     

干旱胁迫对科尔沁沙地榆树幼苗C、N、P化学计量特征的影响

设置适宜水分、轻度、中度和重度干旱胁迫处理(即80%、65%、50%和35%田间持水量),研究干旱胁迫对榆树幼苗不同器官C、N、P化学计量的影响.结果表明:与适宜水分处理相比,干旱胁迫导致C含量在叶、茎、粗根和细根中增加,N含量在叶、茎和粗根中增加,P含量在叶、茎和粗根中下降,在细根中增加,C:N在叶和茎中下降,C:P及N:P在叶、茎和粗根中增加,在细根中下降.各器官间C含量呈显著正相关,而各器官间N与P相关性均不显著.土壤含水量与各器官C含量,叶N含量,细根P含量及C:N,叶、茎和粗根C:P及N:P呈显著负相关,而与细根N含量,叶、茎和粗根P含量,细根C:P及N:P呈显著正相关.因此,干旱胁迫影响榆树幼苗对N、P的吸收及向上运输,幼苗生长主要受N限制;随着干旱胁迫的加剧,叶、茎和粗根生长受P限制作用增强.     

持续干旱下沙地樟子松幼苗C、N、P化学计量变化规律

为明确沙地樟子松幼苗在干旱胁迫过程中C、N和P化学计量的变化规律及分配特征,通过盆栽试验,对2年生沙地樟子松幼苗进行自然干旱处理,当土壤含水量下降到田间持水量的60%、40%、30%和20%时,测定各器官(当年生叶、一年生叶、茎、粗根和细根)的C、N和P含量。结果表明:持续干旱过程中,沙地樟子松幼苗N、P含量及C∶P和N∶P变异系数在粗根中最大,C含量变异系数在细根中最大; C、P含量及C∶P变异系数在一年生叶中最小,N含量和C∶N变异系数在当年生叶中最小,N∶P变异系数在茎中最小。随着田间持水量下降,C含量在当年生叶中先下降再上升后下降,在一年生叶、茎和粗根中先升高后降低,在细根中先下降后上升; N含量在当年生叶中先下降后上升,在一年生叶、茎和粗根中下降,在细根中先降低再升高后降低; P含量在当年生叶中上升,在一年生叶、茎、粗根和细根中先下降后上升; C∶N在一年生叶、茎、粗根和细根中增加,C∶P在当年生叶中下降,各器官N∶P均降低。相同元素在不同器官间紧密相关,而不同元素间相关性较差。因此,随着干旱加剧,沙地樟子松幼苗生长受N限制逐渐增强,N利用效率提高,各元素在叶和茎中稳定性高于粗根和细根。     

鼎湖山季风常绿阔叶林黄果厚壳桂群落植物元素含量特征

研究鼎湖山南亚热带季风常绿阔叶林黄果厚壳桂群落元素含量特征 ,分析了其中 9个种不同器官的 6种元素含量 ,结果表明 :1 )群落中植物不同器官的元素含量大小为 ,N:叶 >皮 >根 >枝 >茎 ,P:叶 >枝、皮 >根 >茎 ,K:叶 >皮 >枝 >根 >茎 ,Ca:皮 >叶 >枝 >根 >,Mg:叶 >皮 >根 >枝 >茎。 2 )椎栗、黄果厚壳桂、鼎湖钓樟和双盖蕨是群落中含 N量较高的种 ;椎栗、云南银柴和双盖蕨含 P量较高 ;各个种的含 K量相似。 3)养分含量表现出一定的层次性差异 ,上层种叶子含 P量高于下层种 ,但含 K量区别不显著。上层种茎 N、P、K含量显著低于下层种。黄果厚壳桂种群 ,其不同层次个体养分含量没有统计上的显著差异 ,但下层个体茎养分高 ,上层个体茎养分低。 4)群落不同元素间具有许多显著相关的元素对 ,其中 N与其它元素的相关性最大 ,其次是 Mg、P,再次是 K,而 Na不与其它任何元素相关 ,Ca相关性很少。从器官角度看 ,茎所含相关元素对最多 ,而枝、皮最少。     

生境变化对栓皮栎幼苗营养元素含量的影响

以栓皮栎在我国天然分布的南界、中部和北界为研究样点,将不同纬度的栓皮栎实生幼苗移栽到同一地点,于生长旺季同时在种源地和移栽地进行取样和测定,探讨生境变化对栓皮栎幼苗生长旺季营养元素含量特征的影响.结果表明:生境变化对栓皮栎幼苗各器官N含量和茎P含量的影响显著,而对各器官K含量和叶片、根P含量影响较小;在种源地,栓皮栎各器官的N含量与纬度间呈极显著的正相关,茎、根的全P含量随纬度升高而降低,叶片N/P的变化不明显;移栽后,北界栓皮栎幼苗各器官的N、P含量显著降低,不同纬度来源对栓皮栎幼苗N、P含量的影响更为明显;各纬度栓皮栎叶片的N/P均有不同程度的升高.不同纬度栓皮栎幼苗不同器官的营养元素含量存在差异,其对生境变化的响应也不相同.     

会同杉木器官间C、N、P化学计量比的季节动态与异速生长关系

生态化学计量特征能够反映植物器官的内稳性及其相互关系。以湖南会同25年生杉木人工林为研究对象,分析了叶、枝、根的C、N、P及其化学计量季节动态,探讨了养分元素的变异性特征、变异来源,以及元素间的异速生长关系。结果表明:C、N、P含量的年平均值均在叶中表现最大,分别为(527.60±15.07)、(10.55±1.89)、(2.13±0.31)g/kg;而C∶N、C∶P、N∶P的年平均值最大的则是根,分别为(78.12±12.54)、(619.46±48.23)、(7.13±3.57);不同器官的年均C∶N∶P排序为根枝叶。叶和根的C、N含量及N∶P、叶和枝的P含量变化趋势均为先升高后降低再升高,叶、根的C∶N值则表现为先降低后升高再降低的变化趋势。叶、枝、根的年平均N∶P比(均小于14)远低于我国年平均水平(16.3);不同器官的C含量变异系数较小,均低于9%,N、P含量及其化学计量比变异系数较大,均高于30%,其中枝叶的P含量和枝的N∶P变异系数分别高达65.04%和62.41%;根据变异来源分析,器官、月份和器官与月份的交互作用对C、N、P含量及其化学计量变异的影响均达到显著水平(P0.05)。叶、根的C与N具有显著的异速生长关系(N-C~(2.777),P=0.008;N-P~(2.574),P=0.002),叶、枝、根的N、P含量表现出正相关性,异速生长指数分别为0.539、0.617、0.721。研究表明25年生杉木的生长更多的受到N元素的限制,养分利用效率在根中最高;叶、枝、根C-P的异速生长关系证明不同器官对于各自的养分分配是具有相似性的。     

干旱胁迫对3种灌木不同器官化学计量特征的影响

采用盆栽控水试验,研究了3个水分处理,即田间持水量(FC)的(75±5)%、(55±5)%和(35±5)%,对丁香、黄刺梅、连翘的叶、茎、极细根(0～1 mm)、细根(1～2 mm)和粗根(>2 mm)化学计量特征的影响。结果表明: 3种灌木相同器官间氮(N)和磷(P)含量以及C∶N、C∶P、N∶P均存在显著差异。随着干旱胁迫的加剧,3种灌木各器官C含量总体上无显著变化;叶片N含量呈增加趋势,茎N含量逐渐下降,极细根和细根N含量均呈先上升后下降的趋势;叶片、茎P 含量呈降低趋势,极细根和细根P含量呈先增加后下降的趋势。3种灌木在干旱胁迫下叶C∶N呈降低趋势,叶和茎C∶P、N∶P均呈增加趋势。干旱胁迫对极细根C∶N和叶C∶P、N∶P影响最大,而对粗根C∶N、N∶P以及极细根C∶P的影响最小。土壤C、N含量与灌木各器官中C、N、P含量无显著相关性,但土壤P含量与叶和根系C、N、P含量均显著相关。土壤中相对缺乏的P是影响灌木器官化学计量特征的最重要因素。干旱对不同灌木不同器官化学计量的影响不同,叶和极细根的化学计量较其他器官对干旱胁迫更加敏感。干旱可能主要通过影响灌木对土壤中养分P的吸收和在不同器官中的分配,进而影响灌木不同器官的化学计量特征,尤其是与P相关的化学计量特征。     

四川西部川西云杉人工林非同化器官营养元素含量与分布

采用分层切割法取样 ,测定川西云杉人工林非同化器官营养元素含量。非同化器官 N、P、K、Ca、Mg含量具有显著差异 ,均呈现干皮 >枝 >根 >干的规律。随枝条年龄的增加 ,枝条中 N、P、K含量随之降低 ,Ca增加 ,Mg变化不明显。随树高度的增加 ,冠层枝、干、树皮 N、K呈增加趋势 ,且均呈显著直线相关 ,Ca显著降低 ,P、Mg变化不明显。随林木根径的增加 ,根系营养元素含量均呈降低的趋势。32年生川西云杉个体生物量和营养元素积累量分别为 31 .1 61 kg和 2 68.693g,其中根、干、皮、枝和叶生物量分别占总生物量的1 4.82 %、42 .2 3%、9.98%、1 9.69%和 1 3.2 0 % ,营养元素积累量分别占总量的 8.33%、1 6.93%、1 9.2 8%、2 6.2 6%和 2 9.2 0 % ;N、P、K、Ca、Mg积累量分别占总积累量的 34.71 %、8.75 %、2 5 .79%、2 7.2 6%和3.49%。     

武夷山五种竹子叶、枝、秆碳氮磷化学计量对生长阶段和海拔的响应

探究竹子化学计量特征对生长阶段和海拔的响应对于了解其生理生态特征及生长适应策略至关重要。对武夷山沿海拔分布的五种典型竹子叶、枝、秆的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及化学计量内稳态指数(H)进行两个生长阶段的测定。结果显示不论生长阶段的变化,各器官N、P含量的变异系数均显著大于C含量,且秆的N、P含量变异系数要显著大于叶片和竹枝,但不同生长阶段并未改变秆的N∶P (12∶1)。毛竹4月份枝和8月份叶的N、P含量均随海拔增加而降低,而箬竹叶的N、P含量均随海拔增加而增加。海拔和生长阶段的交互作用显著提高了竹秆N含量对生长阶段变化的响应。竹叶N和秆的N、P含量在不同生长阶段具有明显的内稳性调控机制,但竹枝N、P的内稳性特征表现不明显。总而言之,这些结果一方面反映了武夷山五种竹子偏向于选择维持叶N含量的内稳态机制,另一方面调节秆N、P含量的协变来应对海拔和生长阶段变化中养分的利用策略。     

太白山独叶草无性系分株营养元素含量对异质环境的响应

以分布在太白山国家森林公园3个海拔高度的游击型克隆植物独叶草为研究对象,分析测定了不同分株营养器官中C、N、P、K和Mg含量.结果表明：分株年龄、海拔梯度以及分株年龄与海拔梯度的交互作用对独叶草分株各营养器官全碳含量的影响不显著(P>0.05),对全氮、全磷、K和Mg含量的影响程度各不相同,说明独叶草无性系分株通过自身的生理代谢调整了各器官中营养元素的分配.在高海拔生境中,分株年龄显著影响独叶草无性系分株各器官的K含量、根状茎和根中的全氮含量(P<0.05).除了中海拔(2 800～2 900 m) 独叶草无性系分株的K与全氮、全磷和Mg含量相关性不明显外,其他海拔各元素两两间均呈显著相关(P<0.05).这表明高海拔生境中生理可塑性对克隆植物生长的贡献可能比低海拔更大,强的生理可塑性有助于克隆植物在高山环境中有效地利用资源,实现种群扩展、开拓新的生境.这也可能是独叶草在长期演化过程中对异质生境的一种生理响应.     

不同竹龄雷竹中硅及其他营养元素吸收和积累特征

在浙江省临安市的雷竹主产区,分别采集不同竹龄(1～4 a)和不同器官(叶、枝、秆)的雷竹样品,分析了Si和其他营养元素含量、吸收和积累特征,以及Si和其他营养元素之间的相互关系.结果表明： 雷竹各器官中C含量的大小顺序为竹秆>竹枝>竹叶,Si、N、P、K、Ca、Mg、Al、Fe和Mn含量的大小顺序为竹叶>竹枝>竹秆.除Mn主要积累在竹叶中外,其他9种营养元素主要积累在1年生雷竹的秆中.3～4年生雷竹竹叶的Si平均含量为13.66 g · kg^-1. 雷竹属于Si积累植物.随竹龄的增加,雷竹叶中的N、P、K和Mg含量减少,C、Al和Mn含量增加.雷竹对Si的吸收主要集中在第2年(57.1%),对N和K的吸收主要集中在前两年(67.7%～93.7%),此后N和K从植株体内流出,其流失量分别占总积累量的19.1%～39.1%.雷竹中Si与Ca、Al、Mn呈显著正相关,与N、P、K、Mg呈显著负相关.     

The effect of mineral nutrient enrichment of lake Balaton on the common reed (Phragmites australis)

On the north shore of Lake Balaton four study areas were selected with different levels of mineral nutrient supply (two of them are at sewage inflows, one is at the mouth of a natural watercourse, and one is unaffected by water inflow). Studies were made on the development ofPhragmites australis (Cav.) Trin. exSteudel stands. Monthly levels of N, P, K, Na, Ca and Mg in the organs (leaf-blade, leaf-sheath, culm, aquatic root, rhizome and root) of reed were determined from April to October in 1980. Differences were detected between the four study areas in the shoot height, mass, growth rate and element contents. In the aboveground organs, the levels of N, P, and K showed a decrease all through the growing season, but Ca and Mg rose to a peak before declining for the rest of the season. In the underground organs the levels of N and P decreased to a minimum in June to July and thereafter the quantities of these elements gradually increased. In the most heavily contaminated area (area IV), significantly higher levels of tissue N, P and K were found.     

干旱及复水对芭蕉芋干物质及氮磷钾积累与分配特征的影响

以抗旱性弱的‘兴芋-1’和抗旱性强的‘兴芋-2’芭蕉芋品种为材料,通过盆栽试验,研究了干旱及复水对芭蕉芋干物质以及N、P、K积累与分配的影响,以明确干旱条件下芭蕉芋干物质的构成特点及N、P、K吸收分配特性,为芭蕉芋节水高效栽培提供理论依据。结果表明:(1)干旱胁迫显著抑制了芭蕉芋的生长,降低了根茎、茎和叶中干物质积累及其在根茎中的分配,而促进了根中干物质积累与分配。(2)干旱胁迫显著降低了芭蕉芋对N、P、K的吸收和积累,且N、K的降幅大于P,同时也改变了N、P、K在各器官中的分配比例。(3)干旱胁迫条件下,N优先向芭蕉芋叶中分配,而P和K优先向根和叶中分配,同时这些变化存在品种差异,抗旱性强的‘兴芋-2’受影响程度小于抗旱性弱的‘兴芋-1’,但‘兴芋-2’根茎中K的分配率降幅大于‘兴芋-1’。(4)复水后芭蕉芋茎、叶恢复效果优于根茎,P吸收积累的恢复效果优于N和K,但短期复水的补偿效应仍不足以弥补干旱胁迫的伤害。研究发现,干旱胁迫增加了芭蕉芋根、叶中矿质元素的分配比例,增强其渗透调节能力,提高其耐旱性;干旱条件下抗旱性强的芭蕉芋品种‘兴芋-2’的K利用率低于抗旱性弱的品种‘兴芋-1’。     

氮添加对黄河三角洲滨海湿地芦苇养分再吸收效率的影响

大气氮沉降增加能改变土壤养分可利用性,影响滨海湿地植物的养分再吸收。目前研究多关注氮沉降量对养分再吸收过程的影响,且研究集中于叶片,鲜有研究区分不同形态氮素对植物不同器官养分再吸收过程的影响。通过两年的野外控制实验,研究硝态氮、铵态氮添加对黄河三角洲滨海湿地芦苇(Phragmites australis)叶、茎养分再吸收效率的影响。结果表明：两类氮添加均显著增加叶、茎的氮、磷含量(P<0.001),增幅达32.74%—43.22%(氮)、30.91%—36.51%(磷)。叶片氮的再吸收效率为54.14%—67.66%,茎氮的再吸收效率为50.60%—62.85%。叶片磷的再吸收效率为56.80%—70.38%,茎磷的再吸收效率为77.43%—84.95%。两类氮添加均显著降低氮、磷的再吸收效率(P<0.001),但两类氮添加处理下的养分再吸收效率无差异。叶、茎氮的再吸收效率无差异,但茎磷的再吸收效率明显高于叶(P<0.01)。总之,氮添加降低芦苇对氮、磷的再吸收效率,且茎对养分的再吸收也具有不可忽略的贡献。     

沙地云杉幼苗根表土体中NPK的梯度分布

采用水平根和垂直根两种处理方法对6年生沙地云杉幼苗进行栽培实验,应用分层取样方法对幼苗根表不同距离土体进行取样,并测定不同层次土体中速效N、速效P、速效K的含量。结果表明,在沙地云杉根表不同距离的土体中,速效N、P、K呈现有规律的梯度分布,即在根表近距离土体中营养元素由于根系的吸附作用而含量较高,同时根系生命活动对营养元素的大量消耗又使得营养元素随即出现严重的亏缺区,再向外延伸营养元素含量又逐渐上升而达到土壤本底值,在水平根处理中,由于沙地云杉对N、P、K吸收和利用的强度不同,亏缺区出现的位置不同,速效N和速效K的亏缺区出现在距离根表1cm处;速效P出现在距离根表0．5cm处,在垂直根处理中,速效N、速效P、速效K的梯度变化与水平根处理的相似速效N和速效K亏缺区出现在距离根表大约1cm处,而速效P在根表附近土壤中的含量始终少于根表远处,说明沙地云杉幼苗对速效P的吸收和利用强度大,速效P可能成为沙地云杉生长发育的限制因子。因此,在沙地云杉引种栽培时,应该选择含P丰富的土壤,或者对林地适当施用一些P肥。     

不同水盐生境下芦苇湿地植被及土壤碳氮磷生态化学计量特征

在黄河三角洲选取3种典型的芦苇湿地群落为对象,即:故道区(1996年改道的黄河故道河岸带芦苇群落)、新生区(现行黄河河岸带新生芦苇群落)和潮水区(远离新旧河道但受潮汐影响的潮滩芦苇群落),研究黄河改道对3种生境芦苇各器官(茎、叶、根状茎、须根)和土壤剖面碳(C)、氮(N)、磷(P)含量变化及化学计量特征的影响.结果 表...     

模拟酸雨对红壤区茶树器官氮磷含量及其化学计量比的影响

以红壤区25年生茶园为对象,开展pH 4.5、pH 3.5、pH 2.5及自来水(对照)4种强度模拟酸雨处理原位试验,于处理第3年收集茶树体不同功能根系和不同年龄枝、叶,测定氮(N)、磷(P)含量,并计算化学计量比和酸雨响应敏感度.结果表明: 土壤pH值、硝态N和有效P随酸雨强度增加而显著降低.吸收根N含量随酸雨强度增加而提高,pH 2.5处理下吸收根N含量与对照相比显著提高32.9%;储藏根P含量随酸雨强度增强而显著降低;同时酸雨处理显著提高吸收根N/P.新叶和老叶N、P含量对不同强度酸雨处理响应不敏感,但酸雨处理增加了老叶N/P,且在pH 3.5处理下达到显著水平.酸雨处理对枝条的影响与其年龄有关,新枝N含量和N/P在低强度酸雨(pH 4.5)处理下显著增加,而老枝N含量和N/P对酸雨处理响应不敏感.吸收根、新叶和新枝N含量对酸雨响应敏感度分别高于储藏根、老叶和老枝,而储藏根和叶片P含量对酸雨响应敏感度高于其他器官.茶树器官N含量对酸雨处理较为敏感,适度酸雨可增加幼嫩器官N含量和N/P,改变茶树体N、P的循环和平衡.