缺苞箭竹密度对养分元素贮量、积累与分配动态的影响

研究了缺苞箭竹(Fargesiadenudate)-紫果云杉(Piceapurpurea)原始林下不同密度缺苞箭竹群落的养分元素贮量与分配动态以及养分元素在一个生长季节内的积累量。结果表明:地上、地下部分的N、P、K、Ca、Mg贮量均随着箭竹密度的增加而增大,养分元素贮量排序为:K>N>Ca>P>Mg。密度较大的箭竹群落(D1和D2)中,地上部分的N、P和K贮量大于地下部分,而密度较小的箭竹群落(D3)中P和K贮存于地下部分的比例较大,3个群落中的地下部分Ca和Mg贮量均大于地上部分,且地下部分的养分元素贮量的比例随着箭竹密度的增加而减少。养分元素的总积累量排序为:K>N>Ca>P>Mg,且地上部分和群落的总积累量随着箭竹密度的增加而增加,总积累率以D1群落最大,3个群落的养分元素积累率大小顺序为:Mg>Ca>P>N>K。地下部分(根系和鞭)养分元素贮量比例随着箭竹密度的增加而下降,而地上部分(叶、枝和竹杆)养分元素贮量比例随着箭竹密度增加而上升。密度对缺苞箭竹养分贮量、积累和分配动态有深刻影响。     

缺苞箭竹群落密度对土壤养分库的影响

研究了王朗自然保护区内缺苞箭竹(Fargesiadenudata)群落3个密度在1个生长季(5～10月)内不同土壤层次的养分贮量及其季节动态.结果表明,土壤(0～30cm)总P、速效P贮量均随密度的增加而显著减少(P<0.01);而土壤总Ca、Mg贮量则随密度的增加而增加;土壤N、K(全量或速效)贮量密度间差异不大.在不同密度的箭竹群落样地内,除了D1样地土壤总钾贮量大于Ca外,土壤层(0～30cm)不同养分贮量(全量)大小顺序均为Ca>K>Mg>N>P.表层(L1)速效N、P和K浓度在7月份均有显著降低的现象,随后又逐渐回升.养分的变化幅度则普遍存在着表层(L1)大于下层(L2、L3),高密度(D3)大于低密度(D1),速效P大于速效N、K的现象.土壤总养分贮量与浓度在土壤层次上的分布特征明显不同,3个密度样地中L1(0～10cm)层的N、P、K、Ca、Mg贮量均低于L2(10～20cm)和L3(20～30cm)层.分析表明,箭竹群落土壤层养分贮量与密度密切相关,可能是由于密度影响到了箭竹对土壤养分的吸收、凋落物养分的归还、微生物活性等养分循环各个环节,从而导致了土壤养分贮量的改变.其中,密度对P、Ca贮量影响最大,Mg其次,对N、K影响最弱.随着箭竹密度的增加,越来越低的土壤总P、速效P贮量也表明,P素可能是箭竹生长发育的主要限制因子,P不足可能是导致箭竹开花的重要诱因.     

密度对缺苞箭竹凋落物养分归还及养分利用效率的影响

在缺苞箭竹-紫果云杉原始林下,选取3个密度(D1、D2、D3)的缺苞箭竹,研究了密度对缺苞箭竹凋落物量、养分归还量及养分利用效率的影响.结果表明:3个密度缺苞箭竹的年凋落物量分别为793.2、1135.7和1458.5kg.hm-2,C归还量分别为370.7、516.2和671.5kg.hm-2,5种主要养分归还量分别为16.3、22.9和29.3kg.hm-2,均随密度的增大而增加.各密度养分年归还量中均以Ca最高(占总量的48%～58%),P和Mg最低(3%～5%),总体排序为Ca>N>K>Mg、P.除高密度(D3)缺苞箭竹在8月有一个凋落与养分归还小峰外,10月生长季末是各密度缺苞箭竹凋落及养分归还高峰期.不同密度缺苞箭竹叶N和K的再分配能力无显著差异,P的再分配能力随密度的增大而增强,Ca、Mg则显著积累.缺苞箭竹P的养分利用效率随密度的增大而增高,表明P可能是缺苞箭竹生长更新的限制因子.     

密度对缺苞箭竹凋落物生物元素动态及其潜在转移能力的影响

研究了一个生长季节内,缺苞箭竹(Fargesia denudata)-紫果云杉(Picea purpurea)原始林下不同密度缺苞箭竹凋落物及其生物元素含量的动态,比较了凋落物与新鲜叶中生物元素含量的差异,探讨了生物元素在缺苞箭竹体内的潜在内转移能力。研究结果表明:在生长季节内,缺苞箭竹凋落物量随着缺苞箭竹密度增加而增大。凋落物中C、N、P、K含量随着缺苞箭竹密度增加而减小,但Ca、Mg含量随着缺苞箭竹密度增加而增大。凋落物和新鲜叶中的C含量无显著差异,且二者均无明显的季节变化规律;凋落物的N、P、K含量表现为在5、6、7月依次升高,7月以后逐渐下降的格局,且凋落物中的含量明显低于新鲜叶;凋落叶的Ca含量明显高于新鲜叶,但无明显的季节变化规律;凋落叶的Mg含量在缺苞箭竹指数生长期最低,而新鲜叶中Mg含量在缺苞箭竹指数生长期最高。缺苞箭竹密度对生物元素的动态变化规律无显著影响。内转移率表现为K>N>P,且P的内转移率随着缺苞箭竹密度的增加而升高,但缺苞箭竹密度对K、N的内转移能力影响较小;C在缺苞箭竹植株体内的内转移现象不明显;Ca在凋落物中的积累率随缺苞箭竹密度增加而增大;Mg元素的积累率随着缺苞箭竹密度增加越来越高,而内转移率越来越低。     

缺苞箭竹密度对其生物量分配格局的影响

研究了一个生长季节内缺苞箭竹(Fargesiadenudata)紫果云杉(Piceapurpurea)原始林下不同密度缺苞箭竹群落的生物量及其分配格局.结果表明,缺苞箭竹群落生物量、净生产量、平均单株生物量、地上部分生物量、地下部分生物量随密度的增加而增大,而缺苞箭竹地上部分净增长率却随密度的增加而降低.在一个生长季节内,缺苞箭竹地上部分与地下部分生长相关性随密度的增加而增大.除指数生长期(7、8月)外,缺苞箭竹地上部分/地下部分生物量比在生长季节内随密度增加而增大,但在缺苞箭竹生长的指数生长期,中等密度有较大的地上部分/地下部分生物量比.缺苞箭竹生物量在各器官的分配取决于密度和生长时期,密度对缺苞箭竹的生物量分配格局有显著影响.     

杨树主要营养元素内循环及外循环研究Ⅰ.落叶前后各部位养分浓度及养分贮量变化

深秋落叶前后杨树各部位养分贮量发生巨大变化。叶是生长中杨树的重要养分库,叶中N的贮量可占全树N总贮量的2/3,P、K分别可占1/3。落叶时叶中N贮量的60％和P贮量的50％向外输出,因此落叶中只含少量的N和P,但K含量几乎不变,Ca,Mg、Si含量明显增加。树干、枝和根是N、P和有机养分的冬季贮存库,冬季这些部位的N、P贮量比夏季高得多,但K、Si的贮量略有减少,Ca贮量几乎不变,Mg贮量略有增加。     

鼎湖山黄果厚壳桂、鼎湖钓樟群落主要营养元素的分配和生物循环

较系统地研究了鼎湖山黄果厚壳桂(Cryptocaryaconcinna)-鼎湖钓樟(Linderachunii)群落植物主要营养元素(P、K、Ca、Mg)的分配和生物循环特征。营养元素含量随群落层次、组分(器官)和元素不同而异。群落植物营养元素贮量为(kghm-2):P61.253,K928.764,Ca1212.771和Mg79.349。各元素贮量在不同层次中的大小分布序列为:乔木(94.3%-97.8%)>藤本(1.3%-4.1%)>灌木(0.8%-1.4%)>草本(0.05%-0.15%)。在乔木层,元素贮量则主要分布在树干和树枝两组分(38.6%-61.7%)。各元素在植物组分中的贮量序列为:Ca>K>Mg>P(根、干和皮)和K>Ca>Mg>P(其余器官)。群落植物营养元素年积累量为(kghm-2):P2.677,K41.550,Ca63.309和Mg3.693,其在群落植物中的分配格局与贮量的相类似。群落植物营养元素利用系数为:P0.18,K0.11,Ca0.09和Mg0.28;循环系数:P0.76,K0.61,Ca0.41和Mg0.84;周转期(a):P7.36,K15.12,Ca28.05和Mg4.30。     

追施氮肥对桉树各器官养分浓度及贮量的影响

采用田间定位试验的方法,研究了追施氮肥对2年生桉树各器官生物量积累及养分浓度与贮量的影响.结果表明:与对照相比,追施氮肥使桉树生物量增加24.2%,其中树枝增幅最高,为38.2%,树叶最少.追施氮肥显著促进了桉树对养分的吸收,其增幅顺序为PKNMgCaSi;叶片中N、P、Mg、Si含量最高,K在树干中的贮量最大,树枝部位的养分浓度与贮量增加最为显著.桉树N、P、K养分以内循环为主,叶片凋落前分别有73.8%、79.1%和72.9%的N、P、K养分被转移到植株体内,其外循环量仅为全树贮量的14.8%、7.7%和8.6%;Ca、Mg、Si养分则以外循环方式为主,其中Ca最明显,树叶中89.2%的Ca随叶片凋落,其外循环通量占全树Ca总贮量的25.9%.     

川西亚高山箭竹群落枯枝落叶层生物化学特性

对川西亚高山3个不同箭竹群落枯枝落叶层现存量及生物化学特性作了初步研究,结果表明(1)枯枝落叶层贮量箭竹-冷云杉林(46.3×103kg/hm 2)＞箭竹-桦木-冷云杉林(25.8×103kg/hm2)＞箭竹-桦木林(6.5×103kg/hm2).(2)各林型枯枝落叶层营养元素贮量(kg/hm2)箭竹-冷云杉林为N 553.14,P 54.63,K 164.75,Ca 606.12,Mg 125.78,箭竹-桦木-冷云杉林为N269.45,P 23.61,K 96.31,Ca 367.04,Mg 79.08,箭竹-桦木林为N 68.69,P 7.73,K 27.64,Ca 21.66,Mg11.45;各元素贮量分布规律箭竹-冷云杉林和箭竹-桦木-冷云杉林为Ca＞N＞K＞Mg＞P,箭竹-桦木林则是N＞K＞Ca＞Mg＞P.(3)箭竹-冷云杉林和箭竹-桦木-冷云杉林枯枝落叶层有机质(如有机碳、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、无氮浸出物等)含量分布格局均为未分解凋落物层(L)＞半分解层(F)＞腐殖质层(H),有机质贮量分布格局为H层＞F层＞L层,箭竹-桦木林各亚层有机质含量及贮量均为L-F层＞H层;箭竹-桦木林、箭竹-桦木-冷云杉林和箭竹-冷云杉林枯枝落叶层有机质平均分解率分别为38.15%、23.54%、19.14%.(4)各林型枯枝落叶层微生物(细菌、真菌、放线菌)数量、酶(酸性磷酸酶、蛋白酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶)活性箭竹-冷云杉林与箭竹-桦木-冷云杉林均为F层＞L层＞H层,箭竹-桦木林为H层＞L-F层.结果表明随着箭竹-桦木林向箭竹-桦木-冷云杉林及箭竹-冷云杉林恢复演替,林下枯枝落叶层微生物数量、酶活性逐渐降低,凋落物平均分解率降低,凋落物、有机质及营养元素逐渐积累,养分循环速率逐渐降低.     

黄土丘陵区油松人工林与天然林养分分布和生物循环比较

对黄土丘陵区油松人工林和天然林的养分积累与分配以及养分循环特征进行了比较研究,结果表明：（1）油松林各组分养分含量的变化趋势为：针叶〉树枝〉树皮〉树根〉树干;地上部分的养分在针叶、树枝、树干和凋落物中呈：Ca〉N〉K〉Mg〉P（林型Ⅰ的针叶、枝干和林型Ⅳ的树枝N含量较其它元素含量高）,而在土壤层中呈：Ca〉K〉Mg〉N〉P;不同林型内各养分含量因林龄的不同而有差异。（2）油松林生态系统中养分总贮量的80．83％-98．81％集中在土壤组分中,乔木层养分量占总贮量的0．76％-5．52％,林下植被层和凋落物层的养分贮量分别占系统总贮量的0．05％-0．17％和0．38％～3．48％。人工油松林的养分贮量随抚育林龄的增加先升后降,30a时养分贮量最大,50a时养分贮量明显降低,其中N素衰减较其它养分快（30龄油松林是50龄油松林的4．23倍）。（3）油松林地上部分养分贮量主要集中在针叶,且随着抚育林龄的增加,针叶不但贮量增加而且占地上各组分总贮量比例也增大,树枝和树干只是绝对贮量增加,但所占地上总贮量的比例下降。（4）油松林地上部分养分的年积累量以30a人工林最高,变化趋势为Ⅱ〉Ⅲ〉Ⅳ〉Ⅰ。各组分养分的年积累量总的变化趋势为：针叶〉树枝〉根系〉树皮〉树干,同一组分各养分年积累量与各组分养分贮量变化顺序基本一致,即10年生幼林为N〉Ca〉K〉P〉Mg,人工成熟纯林Ca〉N〉K〉P〉M,天然林与人工成熟林相似。（5）天然林的吸收量、存留量明显高于人工林。人工林随着抚育林龄的增加,吸收量和归还量增大,存留量和循环系数先增后降。各林地油松利用系数为：Ca〉Mg〉N〉K〉P,但同一养分利用率,油松人工林随着林龄的增加而降低,油松天然林与人工成熟林的利用系数和周转期相似。     

Constructing nutrient budgets

We present a formalised, yet flexible, scheme for classifying and symbolising the components of nutrient budgets. The scheme distinguishes hierarchically both among components of the ingesta and among the various sinks to which they are allocated. The primary terms in the budget are distinguished according to either methodological criteria (whether in a given time period they are retained by the animal or dissociated from the body) or functional criteria (whether they contribute to fitness). In both methodological and functional classifications, the primary terms of the budget may be progressively expanded to represent with increasing resolution nutrient allocation. The interplay between the various components of the ingesta and their subsequent allocation may be considered simultaneously using a two-dimensional nutritional matrix.     

Ideal nutrient productivities and nutrient proportions in plant growth

Abstract I propose that one single formulation can be applied to relate growth and content of several nutrients, including the most important macronutrients, of most plant species. The plant growth rate is proportional to the nutrient content minus a given minimal concentration of the nutrient in minimum. The proportionality factor, the nutrient productivity, and the minimum concentration are species specific properties. The nutrient productivity formulation is shown to apply for very different plant species and for different nutrients.     

林地覆盖经营雷竹林叶片养分特征及其与土壤养分的关系

探讨了短期覆盖经营(覆盖1 a)、休养式覆盖经营(覆盖3 a 后休养3 a)、长期覆盖经营(覆盖6 a)和不覆盖雷竹林(CK)2年生立竹叶片养分含量、化学计量比和再吸收率及其与土壤养分的关系。结果表明：(1)短期和休养式覆盖经营促使雷竹叶片养分含量和再吸收率总体上提高,而长期覆盖经营对雷竹叶片 P 含量和N、K 再吸收率会产生较为明显的影响,叶片 P 含量、N 再吸收率显著升高,K 再吸收率降低;(2)短期和休养式覆盖经营对雷竹林土壤、叶片养分化学计量比影响不明显,但长期覆盖经营使雷竹林土壤、叶片 N∶P、K∶P 显著降低;(3)短期覆盖经营能增强雷竹林土壤养分与叶片的养分含量、化学计量比和养分再吸收率的相关性,但随覆盖经营年限的延长,相关性总体上呈减弱趋势;(4)土壤养分含量及其平衡关系对林地覆盖经营雷竹林叶片养分特征影响明显;(5)长期覆盖经营雷竹林土壤、叶片养分间相关性明显减弱,竹子吸收利用养分的能力下降,生产中应实行雷竹林休养式覆盖经营方式。研究结果为林地覆盖经营雷竹林的可持续发展提供了理论参考。     

Dynamics of concentrations and nutrient fluxes in the xylem of Ricinus communis– diurnal course, impact of nutrient availability and nutrient uptake

Diurnal courses of nutrient transport in the xylem and their response to external availability of nutrients were studied. In soil culture, maximal concentrations in all analysed substances were observed during night‐time. Over experimental periods of up to 20 d, concentrations of some ions increased, most by accumulation in the soil. Stringent nutrient conditions were established in a novel pressure chamber. An aeroponic nutrient delivery system inside allows the sampling of xylem sap from intact plants under full control of the nutrient conditions at the root. Analysis of xylem transport under these highly defined conditions established that (1) diurnal variations in concentrations and fluxes in the xylem are dominated by plant‐internal processes; (2) concentrations of nutrients in the xylem sap are highly but specifically correlated with each other; (3) nitrate uptake and nitrate flux to the shoot are largely uncoupled; and (4) in continuous light, diurnal variations of xylem sap concentrations vanish. Step changes in nitrate concentrations of the nutrient solution established that (5) the concomitant increase in nitrate concentration and flux in the xylem is delayed by 2–3 h and is only transient. Diurnal variations of xylem sap composition and use of the new technique to elucidate xylem‐transport mechanisms are discussed.     

不同林龄刺槐叶片养分重吸收特征及其对土壤养分有效性的响应

为揭示丘陵沟壑区刺槐的养分重吸收特征及其驱动因素,研究该区不同林龄刺槐叶片全氮和全磷的浓度,以及土壤有机碳、全氮、全磷、铵态氮、硝态氮和速效磷浓度及其化学计量,分析了叶片氮磷重吸收效率与土壤养分特性之间的关系。结果表明: 植物和土壤的养分随林龄增长发生显著变化,而土壤总磷和速效磷浓度较低。氮重吸收效率随林分生长先增加后降低,范围为48.2%～54.0%,平均为48.5%;磷重吸收效率则显著增加,范围为45.2%～49.4%,平均为46.9%。氮重吸收效率与土壤氮素和氮磷比呈负向响应,而磷重吸收效率与氮磷比呈显著正相关,与土壤速效磷呈负相关。表明土壤养分有效性的变化负向驱动养分重吸收效率。由于该生境中刺槐林的固氮效应及磷限制,叶片养分重吸收策略对土壤氮磷比响应强烈。     

Optimizing nutrient management for farm systems

Increasing the inputs of nutrients has played a major role in increasing the supply of food to a continually growing world population. However, focusing attention on the most important nutrients, such as nitrogen (N), has in some cases led to nutrient imbalances, some excess applications especially of N, inefficient use and large losses to the environment with impacts on air and water quality, biodiversity and human health. In contrast, food exports from the developing to the developed world are depleting soils of nutrients in some countries. Better management of all essential nutrients is required that delivers sustainable agriculture and maintains the necessary increases in food production while minimizing waste, economic loss and environmental impacts. More extensive production systems typified by 'organic farming' may prove to be sustainable. However, for most of the developed world, and in the developing world where an ever-growing population demands more food, it will be essential to increase the efficiency of nutrient use in conventional systems. Nutrient management on farms is under the control of the land manger, the most effective of whom will already use various decision supports for calculating rates of application to achieve various production targets. Increasingly, land managers will need to conform to good practice to achieve production targets and to conform to environmental targets as well.     

不同施肥模式下潮棕壤稻田的速效养分状况和水稻的养分分配

研究了不同施肥模式下下辽河平原潮棕壤稻田土壤速效养分的供应能力及水稻的养分分配.结果表明:各处理0～20 cm速效养分供应能力均高于20～40 cm,其变异也大于20～40 cm(速效氮除外);有机、无机肥相结合有利于提高土壤速效养分的供应能力;水稻氮和磷的分配主要集中在籽实中,钾的分配则主要集中在秸秆中.采用秸秆还田措施有利于缓解钾肥资源的不足,保持钾素的循环再利用,维持土壤钾库,减少钾肥投入,降低农业生产成本,减轻环境污染.     

长期施肥对土壤养分库的影响

扼要地概述了国内外近年来关于长期施肥条件下土壤养分库的动态与平衡方面的研究成果。主要介绍并讨论了土壤氮、磷、钾养分全量及有效量的动态变化 ,土壤有机碳含量的动态变化 ;铵态氮、氨基酸态氮、氨基糖态氮、酸解未知态氮、非水解残渣氮及微生物体氮在土壤氮库中的动态变化 ;Ca2 P、Ca8 P、Al P、Fe P、闭蓄态磷 ,活性有机磷、中度活性有机磷、中稳性有机磷、高稳性有机磷及微生物体磷在土壤磷库中的动态变化 ;土壤碳库中松结态腐殖质、稳结态腐殖质、紧结态腐殖质以及富里酸和胡敏酸的动态变化 ;长期施肥对土壤有机无机复合状况的影响 ;农田土壤养分库的养分循环与养分平衡。还指出了当前土壤养分库研究面临的一些问题 ,并提出了今后研究的几个热点内容