马衔山不同海拔土壤碳、氮、磷含量及生态化学计量特征

研究半干旱地区土壤碳、氮、磷化学计量特征,了解其空间变化规律,有助于揭示半干旱地区C、N、P循环对全球气候变化的响应。本研究以半干旱区的马衔山为对象,选择5个海拔的7个样地,采集0～15、15～30 cm层的土壤,测定其有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、pH、含水率等理化性质,分析其SOC、TN、TP化学计量与土壤理化因子之间的关系。结果表明:(1) 0～15 cm土壤SOC、TN、TP含量高于15～30 cm土壤。表层土壤SOC、TN含量随海拔升高呈增加趋势,TP含量随海拔升高变化较小。(2) C∶N随海拔增加呈先增加后降低趋势,C∶P、N∶P随海拔升高均呈增加趋势。(3)在0～15 cm土壤中,pH与SOC、TN含量及C∶P呈显著负相关,在15～30 cm土层中,pH与SOC、TN、TP含量及化学计量特征关系不显著;土壤含水率与0～15、15～30 cm层土壤中SOC、TN含量均呈极显著正相关。本研究显示,在半干旱区的马衔山地区,土壤含水率随海拔增加而增加,而SOC、TN含量及C∶P、N∶P也呈增加趋势,土壤养分含量及化学计量均受土壤含水率影响。     

武功山山地草甸不同海拔凋落物-土壤碳、氮、磷含量及其生态化学计量特征

以江西省武功山海拔1500~1900 m山地草甸为研究对象,研究不同海拔凋落物-土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及生态化学计量特征,并对其相关性进行分析.结果表明:不同海拔下凋落物C、N、P含量分别为397.5~458.24、11.59~17.12、1.05~2.19 mg·g^-1,凋落物C含量随海拔升高不断减小,凋落物N、P含量随海拔升高先下降后升高.土壤C、N、P含量分别为51.64~80.01、3.30~4.77、0.44~1.09 mg·g^-1,土壤C、N、P含量随海拔升高先增加后降低,土壤全P含量变异较小.不同海拔凋落物C∶N、C∶P、N∶P分别为24.73~40.36、203.65~463.08、7.16~13.80,并随海拔升高先升高后下降.不同海拔土壤C∶N、C∶P、N∶P分别为14.95~16.95、56.87~162.52、3.69~10.58,土壤C∶N随海拔升高没有显著变化,土壤C∶P、N∶P随海拔升高先升高后下降,在海拔1600~1700 m处达到最大.武功山山地草甸凋落物与土壤C、N、P含量随海拔升高的变化规律不同,不同海拔凋落物C、N、P均值,以及C∶N、C∶P和N∶P大于土壤.     

广西猫儿山不同海拔土壤碳氮磷生态化学计量特征

为探究我国华南地区山地土壤有机碳(C)、氮(N)、磷(P)含量垂直分布特征,阐明土壤C、N、P生态化学计量特征对海拔和土层深度的响应,以广西猫儿山为研究对象,选取不同海拔的10个地点,采集了不同发生层的土壤,测定有机C、N、P、pH、容重和机械组成等土壤性质,探讨了不同海拔及深度土壤C、N、P生态化学计量特征及其影响因素.结果表明: 随着海拔升高,土壤C、N、C/P、N/P均呈增加趋势,土壤P呈先增后降趋势,C/N则呈先增后保持平稳趋势;随着土壤深度增加,土壤C、N、P、C/P、N/P均呈显著降低趋势,C/N无显著变化,C、N在不同发生层土壤间具有较高的耦合性(C/N变异系数为4.0%);土壤P在空间上的变异较小(不同海拔、发生层间变异系数分别为31.0%和22.0%).冗余分析结果显示,前2个排序轴反映了土壤C、N、P化学计量特征变异信息量的74.8%,土壤pH、容重和海拔对土壤C、N、P化学计量特征有显著影响,而黏粒、粉粒和砂粒影响效果不显著.     

北部湾鱼类碳、氮、磷生态化学计量特征

为探究北部湾鱼类生态化学计量特征,于2021年3月—4月采集分析了北部湾沿岸9个渔港的79种鱼类(382尾)碳(C)、氮(N)、磷(P)含量特征。结果表明北部湾鱼类C、N、P元素含量变化范围分别为33.87%—58.34%、6.31%—14.92%和0.77%—4.67%;C∶N、C∶P、N∶P的变化范围分别为3.43—9.72、19.15—173.06和5.04—33.68,其中P元素含量变化最大,导致C∶P和N∶P的变化。不同物种在科间的差异较大,科内的差异较小。不同体型和食性鱼类之间的C、N、P含量及比值具有显著差异(P<0.05)。鱼类的C∶P和N∶P与P含量呈显著负相关(R²=0.966,P<0.01;R²=0.877,P<0.01),P含量和Ca含量呈显著正相关(R²=0.919,P<0.01),P含量的变化可能与鱼类骨骼和鳞片的形成有关。总之,北部湾鱼类未保持严格的生态化学计量平衡,鱼类生态化学计量特征存在显著的种间差异,主要因鱼类不同的体型和食性差异所致。     

云南元谋不同海拔土壤微生物对车桑子碳、氮、磷化学计量特征及土壤特性的影响

了解不同气候下土壤微生物对植物生态化学计量特征的影响有利于理解未来温度变化下植物与土壤的相互关系。该文以车桑子(Dodonaea viscosa)为研究对象,从云南省元谋县两个海拔区采集车桑子根际土壤样品,并设定相应的两个温度处理,通过微生物灭菌和接种处理,测定了车桑子叶片养分及其所在的土壤特性,研究了温度、微生物及温度与微生物的交互作用对车桑子的碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征的影响,分析其N、P养分特征与土壤特性间的关系。研究结果表明:相比于灭菌处理,两个海拔区的土壤微生物对车桑子养分吸收都有促进作用,对P的促进作用极为显著。温度对车桑子C、N、P化学计量特征无显著影响,但温度与微生物的交互作用对车桑子的C、N、P化学计量特征有显著影响。这种交互作用主要体现在:在接种高海拔区土壤微生物的处理中,温度没有显著影响车桑子的C、N、P化学计量特征,而在接种低海拔区土壤微生物的处理中,相比于高温条件,低温显著抑制了车桑子对N、P的养分吸收。土壤微生物对养分吸收的促进作用可能源于其中有益微生物(如丛枝菌根真菌)的直接促进作用,而并非是通过土壤微生物的养分循环过程。由于接种微生物处理使车桑子从土壤中吸收了更多的N、P,从而使该处理的土壤有效N、P显著低于灭菌处理。在元谋干热河谷未来气温变凉的情况下,由于土壤微生物对植物的反馈作用,该区车桑子的生长可能会受到一定的抑制。     

武夷山不同海拔黄山松细根碳、氮、磷化学计量特征对土壤养分的适应

细根的生态化学计量特征承载着植物生存环境的变化信息,从而为探索全球变化对植物内在机制的影响提供理论依据。以江西武夷山国家级自然保护区内五个不同海拔梯度(1200、1400、1600、1800、2000 m)的黄山松为对象,运用挖掘法采样后测定细根C、N、P含量及化学计量比特征,研究不同的海拔下细根对土壤养分变化的适应规律。结果表明:(1)黄山松细根C含量年平均值为(486.27±64.32)mg/g,海拔对其没有显著的影响,与土壤养分之间不存在显著的相关关系。(2)细根N含量年平均值为(9.26±2.09)mg/g,海拔对其没有显著的影响,但与土壤C含量存在显著的正相关关系。(3)细根P含量年平均值为(0.39±0.13)mg/g,与海拔梯度及土壤P含量均存在极显著正相关关系,而与土壤碳氮比呈显著负相关关系。(4)细根氮磷比为26.94±12.51,与海拔梯度、土壤P含量及土壤碳氮比均显著负相关。因此,黄山松细根吸收N是以消耗C为代价;细根P主要受土壤P供应量的限制;武夷山地区N沉降将进一步增加植物的氮磷比,加剧黄山松生长的P限制。     

黄土高原南北样带刺槐林土壤碳、氮、磷生态化学计量特征

为了解黄土高原南北样带刺槐林土壤碳（C）、氮（N）、磷（P）化学计量特征,采集了黄土高原南北样带上12个典型样点的刺槐林土壤,测定了土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）含量并分析其生态化学计量特征。结果表明：刺槐林土壤SOC、TN、TP含量均随降水量降低而降低,且土壤SOC与TN的空间变化具有一致性;土壤SOC、TN、TP及其生态化学计量比与降雨量呈显著正相关（P < 0.05）,且TN、C：P、N：P与土壤含水量也呈显著正相关（P < 0.05）。     

云南杨梅碳、氮、磷化学计量特征

碳(C)、氮(N)、磷(P)在植物生长和各种生理调节机能中发挥着重要作用。为研究云南灌丛生态系统C、N、P含量之间的关系以及植物生物量、土壤C、N、P含量与植物C、N、P含量的相互影响,该研究采用样地调查的方法,在云南省云南杨梅(Myrica nana)灌丛主要分布区设立了29个样地,通过测量样地中云南杨梅灌丛C、N、P含量,系统分析了云南杨梅C、N、P的计量规律。结果显示:1)研究区域云南杨梅根、茎、叶的C、N、P含量的平均值分别是45.94%、0.54%、0.03%,46.32%、0.58%、0.03%和49.05%、1.70%、0.06%(干质量),其中叶的C、N、P含量均显著高于茎和根。在根中C:N:P为1 531:18:1,在茎中C:N:P为1 544:19:1,而在叶中C:N:P为818:10:1,反映了云南杨梅不同部位元素计量不同的分配关系;2)云南杨梅叶片中C含量和N:P值随生物量的增加而降低,但只有叶片C含量与生物量的相关关系极显著,而N:P值与生物量的相关关系不显著。叶片中N含量和P含量随生物量的增加而升高,其中P含量与生物量的相关关系显著,N含量与生物量的相关关系不显著。云南杨梅叶的N:P(34.2)明显大于8,说明P是云南杨梅生长的限制因素。3)根的C、N、P含量与土壤中的P含量都有显著的相关性,其中N、P为极显著正相关,C为显著负相关;茎的C含量与土壤的C、N、P含量都显著负相关,且N、P含量的相关性极显著,而茎的P含量与土壤中的P含量极显著正相关;叶的P含量与土壤的C、N、P含量都极显著正相关,叶的C含量则与土壤的P含量极显著负相关。该研究结果可为西南高原灌丛生态系统的研究提供数据支持。     

黄土丘陵区刺槐、辽东栎林地土壤碳、氮、磷生态化学计量特征

黄土高原中部的丘陵沟壑区位于半湿润、半干旱气候带,生态环境脆弱,水土流失严重,植被恢复是该地区水土保持与生态重建的重要措施。辽东栎天然次生林和刺槐人工林是该地区典型的森林植被类型。以黄土丘陵森林分布区边缘的两种主要森林类型为对象,通过采集林地不同深度土壤样品,对比分析两种林地土壤中碳、氮、磷含量的计量关系及垂直分布特征,旨在探明该区域土壤化学计量特征及主要影响因素。结果表明:(1)在两种林地类型中,土壤有机碳与全碳含量呈正相关关系,两种林地可用同一曲线进行拟合,说明特定土壤类型在同一区域其有机碳和无机碳相对含量基本稳定。(2)土壤有机碳与全氮比值在10左右,在不同土层深度无明显变化;而土壤全碳与全氮比值则随土壤深度的增加而增加,超过1 m以后呈现饱和曲线的变化趋势。(3)土壤氮磷比随土壤深度的增加呈幂次型降低。     

黄土高原不同林龄刺槐林碳、氮、磷化学计量特征

以黄土高原幼龄林、中龄林、成熟林(分别为5～10、11～15、21～30年生)刺槐人工林为对象,研究刺槐根、茎、叶、枯落物的碳、氮、磷化学计量学特征及其相互关系.结果表明: 不同林龄刺槐林各组分的碳、氮、磷含量分别为376.74～486.67、8.66～29.70和0.79～1.95g·kg^-1,刺槐各组分碳含量变异较小,磷含量变异较大.中龄林碳含量较高,成熟林氮、磷含量较高.不同组分间叶碳、氮、磷含量较高,茎的氮含量较低.不同林龄刺槐林各组分的C/N、C/P和N/P分别为15.74～53.40、242.47～606.39和8.10～20.57;中龄林和幼龄林中茎C/N、C/P和N/P显著高于成熟林,不同组分间茎C/N、C/P较高,叶C/N、C/P较低.刺槐叶片和根的碳氮磷含量间不存在相关关系,枯落物与茎的氮含量和磷含量间存在显著相关关系,反映出枯落物和茎的建成过程中对氮磷按比例投入的依赖.与全球尺度相比,黄土高原人工刺槐林具有较高的储碳能力,氮含量丰富,而磷相对缺乏,成为刺槐人工林生长的主要限制因子.     

贺兰山不同海拔土壤团聚体碳氮磷含量及其化学计量特征变化

探究干旱半干旱区山地森林生态系统不同海拔土壤养分在团聚体中的分布规律,可为理解脆弱山地生态系统养分循环提供理论依据.本研究以贺兰山不同海拔(1380 ～2438 m)土壤为对象,分析0～20 cm土层团聚体分布及其稳定性、不同粒级团聚体有机碳、全氮、全磷储量及其化学计量特征.结果 表明:随海拔升高贺兰山主要土壤团聚体由...     

新疆伊犁不同林龄野苹果林土壤碳、氮、磷生态化学计量特性

研究新疆伊犁不同林龄野苹果林下的土壤碳、氮、磷含量变化特征及生态化学计量学特征变化规律,阐述不同林龄、不同土层野苹果林地土壤生态化学计量特征,为伊犁野果林资源保护提供理论依据。在伊犁巩留野苹果林内选取土母岩、海拔、立地条件较为一致的野苹果幼龄林(10 a)、中龄林(23 a)、成熟林(33 a),每个林龄林中分别设置三个20 m×20 m采样点样方,按0—15 cm, 15—30 cm, 30—45 cm, 45—60 cm土层深度取样,测定土壤SOC、TN和TP含量,选用单因素方差分析Duncan来进行显著性检验。分析表明,土壤SOC、TN含量随土层深度的增加趋于下降,而TP含量在土层间无显著变化;SOC、TN含量随林龄先上升后下降,TP含量逐渐上升。3个林龄野苹果林0—60cm土层土壤C:N为5.24—13.11、C:P为15.03—98.44、N:P为2.69—9.96。由冗余分析(RDA)可知,伊犁河谷不同林龄野苹果林下土壤有机碳对化学计量比的影响最大,全氮对化学计量比的影响最小。     

海岛森林不同演替阶段土壤和植物的碳、氮、磷化学计量特征

该研究采用空间代替时间的方法,对福建省东部海域的平潭岛林区不同演替阶段群落(灌草丛、针叶林、针阔混交林、常绿阔叶林)的土壤和植物的C、N、P含量进行测定,分析不同演替阶段土壤和植物的C、N、P及生态化学计量特征的变化规律,并探讨植物与土壤养分之间的相互关系。结果表明:(1)由于土壤C、N、P的来源不同,导致土壤有机碳(SOC)和全氮(STN)含量随着演替进行逐渐增加,土壤全磷(STP)含量呈先下降后上升的趋势;土壤C∶N随演替进行呈增加趋势,土壤C∶P和N∶P呈先升高后下降的趋势。(2)植物叶片碳(LC)含量随着演替进行呈先升高后下降的趋势,叶片氮(LN)和磷(LP)含量呈先下降后升高的趋势,反映了各演替阶段植物采取不同的生态适应性;植物叶片C∶N和C∶P随演替进行呈先升高后下降的趋势,植物叶片N∶P呈逐渐增加的趋势。(3)相关分析表明,土壤SOC与STN呈显著正相关关系,表明土壤C、N元素有较强的耦合关系;植物LN与LP呈显著正相关关系,共同反映植物的光合作用;植物叶片LP与土壤STP呈显著正相关关系,且植物叶片N∶P在各演替阶段均大于16,说明平潭岛植物生长主要受到土壤P限制。     

不同海拔云南松林土壤养分及其生态化学计量特征

以云南东北部不同海拔云南松天然次生林为研究对象,比较不同海拔土壤有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P)、全钾(K)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)及其化学计量特征.结果 表明:海拔间土壤C、N、P、K、AN、AP、AK的值分别为7.85～31.61 g·kg-1、1.08～2.11 g·kg-1、0.19...     

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...     

新疆艾比湖流域植物光合器官碳、氮、磷生态化学计量特征

生态化学计量学理论认为,有机体元素及其比值不仅决定了有机体的关键特征,也决定了有机体对资源数量和种类的需求。本文对艾比湖湿地自然保护区内20种植物光合器官的碳、氮和磷的化学计量特征进行了分析。结果表明:植物光合器官碳、氮和磷含量分别为209.48~728.18(均值428.60±99.05)、11.23~42.57(均值20.52±5.78)和0.39~3.50(均值0.93±0.41)mg·g-1;C∶N、C∶P和N∶P分别为22.74±8.88、512.93±186.53、25.64±16.74;从生活型来看,灌木和草本植物对C的存储能力极显著低于乔木(P0.01),乔木和草本植物的N含量极显著低于灌木(P0.01);3种生活型植物的P含量无显著差异;从功能型来看,研究区植物叶片与同化枝的C、N、P、C∶N、C∶P、N∶P均无显著差异;与全球和中国尺度的研究相比,艾比湖湿地自然保护区植物叶片P含量明显偏低,N∶P、C∶P明显偏高,N∶P16,说明艾比湖湿地自然保护区植物在受N、P共同作用的同时更易受P的限制。     

中国南亚热带不同造林模式碳汇林土壤碳、氮、磷的积累及化学计量特征

碳汇林的固碳效益十分显著,是实现“碳中和”的主要碳增汇途径之一,在研究南亚热带地区不同造林模式碳汇林土壤碳汇的同时,研究碳汇林土壤氮、磷储量及土壤碳、氮、磷的生态化学计量特征,能够为不同造林模式碳汇林的土壤碳、氮、磷储量的评估提供科学依据。采取单因素随机区组设计,选择立地条件基本一致的研究区和4种造林模式(新造林、封山育林、补植套种、更新改造)的碳汇林,分析了不同造林模式土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)的含量、储量、生态化学计量比,以及微生物生物量碳(MBC)的变化特征。结果表明,不同造林模式碳汇林的土壤理化性质,碳氮磷储量、化学计量比及微生物生物量碳含量差异显著,且土壤碳氮磷储量随土壤深度增加而减少,表现出明显的垂直变化特征。4种造林模式下碳氮比(C/N)介于11.11—17.86,碳磷比(C/P)介于17.00—242.59,氮磷比(N/P)介于1.18—15.99之间,在0—60 cm土层上均以更新改造模式林最低,封山育林模式下C/P和N/P均显著高于其他造林模式。土壤SOC与TN、N/P呈极显著正相关关系,土壤TN与C/P呈极显著正相关关系。综合来看,封山育林模...     

鄱阳湖沙山单叶蔓荆不同器官碳、氮、磷化学计量特征

在鄱阳湖湖滨沙山沿沙化梯度测定了单叶蔓荆(Vitex rotundifolia)花、叶、枝条、匍匐茎、细根的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量,以阐明单叶蔓荆各器官C、N、P含量及化学计量比的分配格局,探讨养分元素及其化学计量之间的关联及对沙化程度的响应。结果表明:(1)单叶蔓荆各器官C、N、P含量变化范围分别为386.28–449.47 mg·g~(–1)、11.40–25.37 mg·g~(–1)、0.89–1.54 mg·g~(–1)。各器官中以花的N、P含量最高。(2)沙化程度仅对C、N含量及C:P影响显著,而器官是影响单叶蔓荆C、N、P含量及化学计量比的主导因子;单叶蔓荆基于质量的N、P含量之间的关系在不同沙化程度区未发生策略位移现象,N:P化学计量比具有保守性特征,没有随沙化程度与器官的改变而发生显著变化。(3)单叶蔓荆各器官的相关性主要集中在地上部分,其中枝条与匍匐茎之间的关系最为密切,二者之间的C、N、P含量及C:N、C:P化学计量比均表现为显著性相关。     

贺兰山不同海拔土壤酶活性及其化学计量特征

探讨干旱区脆弱山地森林生态系统土壤酶活性及其化学计量比沿海拔的变化特征及影响机制,对研究脆弱生态系统养分循环具有重要意义。本研究以贺兰山不同海拔(1380～2438 m)土壤为对象,分析土壤理化性质、土壤酶活性及酶化学计量比沿海拔的变化及其影响因素。结果表明: β-葡萄糖苷酶(βG)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、土壤C/N和土壤C/P酶活性比值均随海拔升高表现出先增后减的变化趋势,在海拔2139 m处均处于较高水平;碱性磷酸酶(AKP)活性随海拔的升高整体上呈递增的趋势,在海拔2438 m处最高;亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性和土壤N/P酶活性比值随海拔升高变化趋势不显著。通过对比全球土壤酶化学计量值发现,贺兰山存在一定程度的N限制。除LAP外,其余3种酶活性均与土壤有机碳/全氮、土壤有机碳/全磷和全氮/全磷呈极显著正相关,与土壤pH值呈极显著负相关;LAP、土壤C/P和土壤N/P酶活性比值均与全磷呈极显著负相关。此外,AKP与土壤容重呈极显著负相关。