荒漠草原区弃耕地植被演替过程中植物群落生物量及土壤养分变化

采用空间变化代替时间变化的方法,以荒漠草原区不同年限(1、4、9、12和20年)弃耕地为对象,研究弃耕演替过程中植物群落生物量与土壤养分的变化特征.结果表明： 随弃耕年限的增加,弃耕地植物群落地上生物量呈先减少后增加的趋势,0～60 cm土层的土壤全氮、全磷和有机碳含量及碳密度均呈先增大后减小再增大的趋势,4年和20年弃耕地的土壤全氮、全磷含量达到峰值.弃耕演替过程中土壤全氮和有机碳含量对植物群落生物量的影响大于土壤容重和土壤全磷.     

鄂尔多斯高原弃耕农田恢复过程中土壤物理性质和生物结皮的变化

在鄂尔多斯高原软梁、硬梁弃耕农田上选取一系列不同时限的弃耕农田,研究弃耕演替过程中地表凋落物、生物结皮,以及不同土层土壤容重、机械组成、含水量的动态变化.结果表明: 软梁弃耕农田表层(0～10 cm)物理环境随弃耕年限增加明显改善,土壤黏粒含量、地表凋落物随弃耕年限增加明显增加,土壤容重明显降低,土壤含水率略微升高;中层(10～30 cm)土壤物理环境随弃耕年限增加稍显恶化,土壤黏粒含量升高,土壤含水量略微降低;深层(30～50 cm)土壤物理性质变异较大.硬梁弃耕农田土壤表面凋落物盖度、生物结皮盖度、生物结皮厚度随弃耕年限增加而增加,表层(0～10 cm)土壤容重、黏粒含量、含水量随弃耕年限变化总体变化不显著,深层(10～40 cm)土壤物理性质变异较大.地表凋落物和土壤黏粒物质的累积导致软梁弃耕农田土壤水分浅层化,可能是20年内浅根性多年生草本植物群落取代半灌木油蒿群落的关键因素.硬梁弃耕农田在演替过程中未见油蒿入侵,可能与较高的浅层含水量和生物结皮发育有关.     

沙地生境和平茬年限对沙柳叶功能特征的影响

研究了毛乌素沙地南缘水滨边丘间地和干旱丘顶两种生境下沙柳平茬后不同年限(1、2、3～4和5～6年)对沙柳叶片光合气体交换、水分利用效率、结构特性及氮、磷养分含量等叶功能特征的影响.结果表明:水滨边丘间地沙柳叶片的净光合速率、气孔导度、瞬时和长期水分利用效率均高于丘顶,但N、P养分含量低于丘顶;两种生境下沙柳的叶结构性状无显著差异.干旱生境下沙柳主要通过增加养分含量、降低光合和水分利用来生存.随平茬年限增加,叶片净光合速率和气孔导度显著下降,氮含量和瞬时水分利用效率亦呈下降趋势,且二者之间呈显著正相关;平茬后1年的叶面积最高,比叶质量和叶干物质含量最低,此后比叶质量增加,叶面积和干物质含量不变;叶结构性状与光合及养分特性之间无显著相关性.叶光合活性和氮含量的下降是沙柳随平茬年限增加而衰败的重要原因.     

黄土丘陵区退耕地生物结皮理化性状初报

通过野外调查并结合室内分析,研究了黄土丘陵区阴坡不同年限退耕地土壤生物结皮的盖度、厚度、容重、粘结力以及结皮土壤的有机质、养分含量等理化性质.结果表明,研究区耕地退耕后首先出现由降雨打击而形成的结构结皮,其后随退耕年限的延长,结皮生物逐渐迁入,与土壤复合逐步演化为生物结皮.生物接皮面积随着高等植被盖度的增加有降低的趋势;厚度随退耕年限的延长呈倒S型增加,退耕10年后,结皮厚度增加缓慢;容重随退耕年限的延长而减小.结皮的形成可显著增强土壤粘结力,结皮层粘结力随退耕年限的延长呈倒S型增长.结皮土壤有机质、全氮含量明显高于研究区耕地土壤,且随退耕年限的延长而增加;退耕10年后,结皮土壤有机质及全氮含量趋于稳定.结皮土壤全磷含量与农地耕层土壤相当.生物结皮的形成提高了土壤速效氮、磷、钾含量.研究区阴坡退耕地土壤结皮的形成大致可分为3个阶段：退耕1～4年为结皮初始形成期,5～10年为结皮快速发育期,10年以后为稳定期.     

海南岛热带低地雨林群落水平植物功能性状与环境因子相关性随演替阶段的变化

以功能性状为基础的方法可以用来探讨植物群落中功能性状如何响应环境并揭示植物生态策略的潜在驱动力,但有关功能性状与环境因子之间的关系随植物群落演替变化的研究仍然匮乏.作者以海南岛热带低地雨林刀耕火种弃耕后处于不同演替阶段的次生林(包括弃耕后恢复15年、30年及60年的次生林)和老龄林为对象,通过群落学调查和对木本植物的功能性状及样地环境因子的测定,分析了群落水平植物功能性状与环境因子关系随演替阶段的变化规律.结果表明,随着演替的进行,林冠开阔度、土壤养分、比叶面积、叶片氮含量、叶片磷含量和叶片总有机碳含量逐渐降低,叶片干物质含量、木材密度、潜在最大高度逐渐升高,而土壤水分和叶片钾含量变化不大.多元逐步回归分析表明,影响群落水平植物功能性状的主要环境因子随演替阶段而发生显著的变化,在15年、30年和60年的次生林及老龄林中,对群落水平植物功能性状影响最大的环境因子依次为土壤有机质和pH值、林冠开阔度和土壤总磷含量、土壤总钾和有效磷含量,以及土壤有机质含量和磷含量.同一功能性状在不同演替阶段受到不同环境因子的控制,同时各功能性状又能够对不同演替阶段所处的特殊环境产生一定的适应性.     

亚高山草甸弃耕地植物群落演替的数量研究 Ⅰ.群落组成分析

本文采用由植被的空间序列推断时间上演替系列的方法对甘南亚高山草甸弃耕地上的植物群落组成进行了分析。结果表明:(1)弃耕初期,莎草、禾草类在群落中的地位从开始时的71%急剧地下降到弃耕十二年时的6%;以后随着密丛型的莎草、禾草的侵入,它们地位又开始上升而恢复到30%—40%;杂类草的地位在开始时上升较快,而到了后期又有所下降;毒害草在群落中的地位基本稳定,保持在10%左右。(2)群落的种丰富度、均匀度、Simpson多样性指数随弃耕年限增加而增大,而群落优势度随弃耕年限而减小。(3)优势度-多样性曲线在弃耕初期为几何分布型,中后期演变为对数正态分布型,而对放牧顶极群落又近似于MacArthur分布型。     

亚高山草甸弃耕地植物群落演替的数量研究I.群落组成分析

本文采用由植被的空间序列推断时间上演替系列的方法对甘南亚高山草甸弃耕地上的植物群落组成进行了分析。结果表明：(1)弃耕初期,莎草,禾草类在群落中的地位从开始时的71%急剧地下降到弃耕十二年时的6%;以后随着密丛型的莎草,禾草的侵入,它们地位又开始上升而恢复到30%一40%：杂类草的地位在开始时上升较快,而到了后期又有所下降;毒害草在群落中的地位基本稳定,保持在10%左右。 (2)群落的种丰富度、均匀度、Simpson多样性指数随弃耕年限增加而增大,而群落优势度随弃耕年限而减小。 (3)优势度—多样性曲线在弃耕初期为几何分布型,中后期演变为对数正态分布型,而对放牧顶极群落又近似于MacArthur分布型。     

冠层垂直高度对植物叶片功能性状的影响: 以鼎湖山南亚热带常绿阔叶林为例

植物功能性状能够反映植物对环境变化的响应, 从而影响生态系统功能。叶片是植物功能性状的重要研究对象, 但随着树冠垂直高度的增加, 植物叶片功能性状的变化规律仍不清楚。为了更好地解释植物对所处环境的响应机制, 本研究以鼎湖山南亚热带常绿阔叶林6个优势树种为研究对象, 对这些树种不同冠层高度的叶片比叶面积(SLA)、叶绿素相对含量(SPAD)、叶干物质含量(LDMC)、叶片碳含量(LCC)、叶片氮含量(LNC)、叶片磷含量(LPC)、叶片氮磷比(N : P)、等效水厚度(EWT)、氮平衡指数(NBI)、类黄酮含量(FLAV)共10个功能性状指标进行比较分析。结果表明: (1)随树冠垂直高度的增加, 叶干物质含量、类黄酮含量、等效水厚度和叶片磷含量呈增加趋势, 比叶面积和氮平衡指数呈减小趋势; 在冠层垂直方向上, 类黄酮含量与氮平衡指数、比叶面积与等效水厚度呈极显著负相关, 叶片氮含量与叶片磷含量呈极显著正相关。(2)不同树种叶片功能性状差异显著, 可能受植物自身特性和群落树种演替进程的影响。(3)叶片功能性状的种内差异沿垂直层次呈现不同的变化趋势。其中, 67%的树种的类黄酮含量随树冠垂直高度增加而显著增加, 67%的树种的氮平衡指数随树冠垂直高度增加而显著减小。南亚热带常绿阔叶林不同树种叶片功能性状随树冠垂直高度增加产生的变化, 反映了植物对光环境的适应以及对水资源和能量利用的不同策略。     

南方红壤侵蚀区不同植被恢复年限下芒萁叶功能性状对土壤因子的响应

目前关于我国南方红壤侵蚀区生态恢复植被—芒萁(Dicranopteris dichotoma)功能性状(Functional Traits)的研究鲜有报道。以该区域不同植被恢复年限下(包含0年未恢复地、6年、12年、18年、36年以及80年的次生林地)芒萁叶功能性状为研究对象,结合不同植被恢复年限下土壤因子的变化,采用样方调查分析法,探讨随植被恢复年限的增长芒萁叶功能性状的变化规律及其相互关系,以及芒萁叶功能性状对土壤因子的响应。结果表明,芒萁叶功能性状各指标随着植被恢复年限的增加变化差异明显(P0.05),并随植被恢复年限的增长表现出胁迫型、扩展型、竞争型不同功能性状组合;芒萁叶功能性状间的相关性也表现出显著的特征(P0.01);主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)表明叶全氮含量、比叶面积和叶全磷含量主成分贡献排名高,可作为芒萁叶功能性状评价的主要指标。通过冗余分析(Redundancy Analysis, RDA)发现,土壤全碳含量、土壤全氮含量、土壤全磷含量对芒萁叶功能性状各项指标影响显著(P0.01)。芒萁伴随着植被恢复年限的增长,叶功能性状表现出不同的组合状况,且受土壤因子变化表现出相应的适应策略,反映了芒萁叶片随土壤因子变化形态可塑性强,作为重要的生态恢复植被有利于南方红壤侵蚀区植被的有效建植与恢复。     

亚热带稻田弃耕湿地土壤因子对植物群落结构的影响

采用冗余分析法对弃耕一年稻田湿地生态系统的植物群落与土壤因子进行了分析.结果表明：在亚热带湿地生态系统中,土壤水分条件、有效钾、有效磷和pH是影响物种分布的最主要土壤因子.试验区的主要植物物种可以划分为3个物种组:丁香蓼-水竹叶物种组(组1)、牛鞭草-圆叶节节菜-稻槎菜物种组(组2)和小白酒草-辣蓼-双穗雀稗物种组(组3).其中,组1主要分布于土壤有效钾含量较高的区域;组2主要分布于阶段性淹水区域;组3主要分布于排水区域,且与土壤有效磷和pH呈正相关.物种多样性与土壤pH、植被地上生物量与土壤全钾含量呈显著正相关,均匀度与土壤有效氮含量呈显著负相关,与其他指标的相关性均不显著.     

中国南方灌丛优势木本植物叶的氮、磷含量及其影响因素

探索植物器官中氮(N)、磷(P)含量沿环境梯度的分异规律,有助于揭示陆地生态系统物质循环和植物养分适应策略的过程和机制。该文采用分层随机抽样法,在中国南方12个省市区布设462个灌丛样点,对其中193种优势木本植物叶N、P含量进行调查取样。结果表明:1)南方灌丛优势木本植物叶的N、P含量几何均值分别为16.57 mg·g~(–1)和1.02 mg·g~(–1);其中,落叶木本植物(17.91 mg·g~(–1)、1.14 mg·g~(–1))显著高于常绿木本植物(15.19 mg·g~(–1)、0.89 mg·g~(–1));叶P含量较N含量具有更大的变异性和环境依赖性。2)随年平均气温(MAT)的升高,常绿木本植物叶N、P含量降低,落叶木本植物叶N、P含量呈逐渐增加的趋势;随年降水量(MAP)的增加,常绿木本植物叶N含量降低,落叶木本植物叶N含量增加,两者P含量下降。3)土壤N含量的增加对两者叶的N含量无显著影响;但随土壤P含量的增加,常绿和落叶木本植物叶P含量均显著增加。4)广义线性回归显示,植物生活型分别可解释叶N、P变异的7.6%和14.4%,MAP和土壤P含量分别解释了0.8%和16.4%的叶P变异。结果表明,中国南方灌丛中优势植物叶的N含量主要受不同生活型植物生长需求所决定,而P含量则受气候、土壤和植物生活型共同决定。     

Early responses of vegetation and soil organic carbon to waterlogging and winter wildfire on abandoned red paddy soils

为了探明积水和冬季火烧对弃耕红壤稻田地表植被和土壤有机碳的影响, 该实验设置了对照(无人为干扰)、积水、冬季火烧和积水-冬季火烧4个不同处理, 采用样方法对样地植物的高度、密度、盖度及物种组成进行了调查。地上部分生物量采用收获法进行测定, 根系采用土柱法获取, 弃耕前后土壤有机碳含量的测定采用K₂Cr₂O₇外加热法。结果表明: 1)积水和冬季火烧对红壤稻田弃耕早期物种组成、丰富度、均匀度及多样性具有重要的影响。双穗雀稗(Paspalum paspaloides)和水竹叶(Murdannia triquetra)是积水条件下的优势种, 而柔枝莠竹(Microstegium vimineum)是冬季火烧条件下的优势种, 大狼杷草(Bidens frondosa)是积水和冬季火烧条件下的共优种。2)分布在0-5 cm表层土壤中的根系占0-20 cm深度土壤中根系的66.50%-80.34%。样地在积水条件下, 2011-2013年0-20 cm深度的土壤根系生物量分别高出对照样地的49.84%、73.34%和28.94%。3)冬季火烧可以提高样地的物种多样性和增加地上部分生物量, 2011-2013年冬季火烧样地分别高出对照样地的25.74%、64.30%和50.24%。4)与稻田弃耕前土壤有机碳含量逐渐上升趋势相反, 稻田弃耕6年后, 对照、积水、冬季火烧和积水-冬季火烧样地中土壤有机碳含量分别降低11.16%、18.99%、9.17%和19.12%, 并且在积水条件下土壤有机碳含量降低更明显(p < 0.05)。研究结果表明, 红壤稻田弃耕后地表植被物种组成、地上和地下生物量、土壤有机碳含量与积水和冬季火烧关系密切(p < 0.05)。     

喀斯特高原峡谷优势种叶片功能性状分析

该研究对喀斯特石漠化高原峡谷地区优势种的叶片功能性状进行了分析,调查了17种植物的叶片厚度、叶面积、叶片鲜重、叶片干重、叶干物质含量、比叶面积、叶组织密度等能反映植物生存策略且易于测量的叶片功能性状,并采用逐步回归的方法探究了叶片功能性状与土壤养分之间的关系。结果表明:(1)不同优势种叶片功能性状差异明显,叶片的厚度为0.18～0.78 mm、鲜重为0.07～6.51 g、干重为0.04～3.19 g、叶面积为3.07～325.64 cm~2、叶干物质含量为318.61～573.22 mg·g~(-1)、比叶面积为60.98～236.90 cm~2·g~(-1)、叶组织密度为0.022 1～0.036 g·cm~(-3)。(2)植物通过较小的比叶面积与较大的叶干物质含量来减少水分散失、增加养分储存,以适应高温、缺水少土的环境。(3)叶片功能性状之间存在广泛的相关关系,且均达到极显著水平。叶片厚度对鲜重、干重均表现为促进效应,比叶面积与叶干物质含量及叶组织密度之间均存在极显著的抑制效应。(4)叶片功能性状随土壤养分的变化产生规律性变化。土壤全氮、全钾和有机碳对叶片功能性状产生显著影响,尤以土壤有机碳的影响更为显著。进一步分析发现,喀斯特高原峡谷地区植被恢复及重建的优势种或建群种为翅荚香槐、清香木、枇杷等;施用有机肥能够提高花椒、金银花等经济林树种的适应能力。     

N limitation increases along a temperate forest succession: evidences from leaf stoichiometry and nutrient resorption

温带森林演替加剧了氮限制：来自叶片化学计量和养分重吸收的证据 森林生产力和碳汇功能在很大程度上取决于土壤氮和磷的有效性。然而,迄今为止,养分限制随森林演替的时间变化仍存在争议。叶片化学计量和养分重吸收是预测植物生长养分限制的重要指标。基于此,本研究测定了温带森林4个演替阶段所有木本植物叶片和凋落叶中氮和磷的含量,并分析了演替过程中非生物因子和生物因子如何影响叶片化学计量和养分重吸收。研究结果表明,在个体尺度上,叶片氮磷含量在演替末期显著增加,而叶片氮磷比无显著变化;氮的重吸收效率随演替显著增加,然而磷的重吸收效率先增加后减少;氮重吸收效率与磷重吸收效率的比值仅在演替末期显著增加。此外,植物氮素循环对土壤养分的响应比磷素循环更弱。在群落尺度上,叶片氮磷含量随森林演替呈现先降低后升高的趋势,主要受香农-维纳多样性指数和物种丰富度的影响;叶片氮磷比随演替而显著变化,主要由胸径的群落加权平均值决定;氮的重吸收效率增加,主要受物种丰富度和胸径的影响,而磷的重吸收效率相对稳定。因此,氮重吸收效率与磷重吸收效率的比值显著增加,表明随着温带森林演替,氮限制加剧。这些结果可能反映了较高生物多样性群落中物种间对有限资源的激烈竞争,强调了生物因子在驱动森林生态系统养分循环中的重要性,为中国温带和北方森林可持续经营的施肥管理提供了参考。     

入侵植物曼陀罗对本地植物功能性状和土壤碳、氮、磷化学计量特征的影响

为探讨不同入侵压力下入侵植物对本地植物功能性状土壤碳、氮、磷化学计量特征的影响,以入侵植物曼陀罗（Datura stramonium）及共存本地植物为研究对象,调查了无入侵区、轻度入侵区和重度入侵区（按入侵种盖度比例划分）的植物种类、株数、株高及本地植物群落的物种多样性,分析了各区入侵植物和本地植物叶片的比叶面积、碳含量、氮含量、碳氮比、叶片建成成本以及不同土层的碳、氮、磷化学计量特征。结果显示：随曼陀罗入侵压力的增加,本地植物种类及株数逐渐减少;曼陀罗株高和叶片氮含量在不同入侵压力下均显著高于本地植物,且随入侵压力的增加具有升高趋势;叶片碳氮比显著低于无入侵区本地植物;比叶面积、叶片碳含量和叶片建成成本等与入侵区本地植物相比不具有显著差异。随曼陀罗入侵压力的增加,土壤全氮含量、全碳含量、氮磷比与碳磷比显著增加,而全磷含量与碳氮比显著下降;土壤碳氮化学计量特征呈现出一定的表聚效应。这些研究结果表明,曼陀罗具有较高的资源捕获能力,并且改变了入侵地土壤特性,进而增强自身竞争能力以提高入侵力,这些可能是曼陀罗成功入侵的原因之一。     

不同生活型被子植物功能性状与基因组大小的关系

基因组大小在被子植物物种之间存在着巨大的变异, 但目前对不同生活型被子植物功能性状与基因组大小的关系缺乏统一的认识。本研究基于被子植物245科2,226属11,215个物种的基因组大小数据, 探讨了不同生活型物种种子重量、最大植株高度和叶片氮、磷含量4个功能性状与基因组大小之间的关系。结果表明, 被子植物最大植株高度和种子重量与基因组大小间的关系在草本和木本植物中存在显著差异。草本植物最大植株高度与基因组大小的关系不显著, 但种子重量与其呈极显著的正相关关系。木本植物最大植株高度与基因组大小显著负相关, 但种子重量与其关系不显著。木本植物叶片氮含量与基因组大小呈显著正相关, 但其他生活型植物的叶片氮、磷含量与基因组大小均无显著相关性。本研究表明被子植物功能性状与基因组大小的相关性在不同生活型间存在差异, 这为深入研究植物多种功能性状和植物生活型与基因组大小的权衡关系在植物演化和生态适应中的作用提供了重要依据。     

甘南高寒草甸微地形上植物叶片特征与环境因子的冗余分析

了解植物叶片性状的生态学含义,对于阐明不同自然环境下的群落构建途径,进一步揭示生态系统维持机制具有重要的理论意义。本研究通过测定甘南高寒草甸坡向梯度25科86种植物叶片稳定碳同位素、比叶面积、叶干物质量及叶片营养元素含量等叶片组成特征,分析不同坡向条件下植物叶片特征与环境因子之间的关系。结果表明,北坡-南坡梯度上,随着土壤含水量、土壤全磷、土壤有机碳、土壤速效氮、速效磷含量等养分的不同程度降低,土壤温度、光照度及pH值的增加,植物叶片相对含水量、叶片磷含量、比叶面积、叶片钾含量显著减少,而叶片干物质量、相对叶绿素含量及稳定碳同位素值显著升高。冗余分析结果表明,坡向梯度上土壤含水量、土壤全磷、有机碳及速效磷含量与植物叶片含水量、叶片磷含量、比叶面积及叶片钾含量显著正相关,与植物叶片稳定碳同位素值、叶片干物质量及相对叶绿素含量显著负相关。而土壤温度、光照度及pH值与植物叶片稳定碳同位素值、叶片干物质量及相对叶绿素含量显著正相关,与叶片含水量、叶片磷含量、比叶面积及叶片钾含量显著负相关。说明不同环境因子对植物叶片特征的贡献显著不同。其中土壤含水量、土壤全磷含量、土壤温度及pH值等是关键的限制因子。植物叶片性状特征对不同坡向条件下环境因子的这种响应模式反映了高寒草甸微地形生态系统的环境状况和稳定程度。     

天山森林植物功能性状与碳库沿海拔梯度的变化

植物功能性状是能够将植物个体特征、群落结构和生态系统功能结合起来的良好载体,但关于在环境梯度上如何通过植物功能性状的连续变化来构建群落、以及植物功能性状如何反映生态系统功能等问题尚有较多疑问。为探讨天山森林植物功能性状与其碳库在海拔梯度上的联系,分析了14个群落尺度上的植物功能性状指标和各组分碳密度沿海拔的变化规律及二者之间的关系。结果表明:(1)受海拔梯度上环境因子的影响,群落尺度上植物功能性状和碳密度的垂直分布并不一致:随海拔升高,叶片碳氮比(C/N)逐渐上升,叶片碳含量(C_(leaf))、比根长(SRL)和植株高度(H)升高后降低,叶绿素含量(Chl)、细根磷含量(P_(root))、叶片氮磷比(N/P)逐渐下降,细根碳含量(C_(root))先升高后趋于平缓,细根氮含量(N_(root))先下降后又有所回升,叶片氮含量(N_(leaf))、木质素含量(LLC)、叶干物质含量(LDMC)、细根干物质含量(RDMC)在各海拔段间无显著差异;(2)比根长(SRL)和植株高度(H)通过影响资源的获取和利用,C与P通过对养分的限制和在器官中的分配,从而影响植被光合作用,与天山森林碳密度显著相关;高木质素含量(LLC)导致植物残体分解速率变慢而与土壤碳密度(SCD)和群落总碳密度(TCD)呈显著负相关关系。随海拔升高,植被碳密度(VCD)先升后降,土壤碳密度(SCD)和总碳密度(TCD)逐渐升高。植物功能性状与环境因子和森林的结构功能相互作用、相互影响,三者之间的关系还需在大尺度上进一步验证。     

国家重点保护植物珙桐叶片功能性状地理格局及其驱动因素

以国家重点保护植物珙桐（Davidia involucrata Baillon）为研究对象,对其分布区内18个种群的17项叶片功能性状进行测量,探究叶功能性状的地理格局与对异质环境的适应机制。结果显示,在局域尺度上,珙桐叶片功能性状变异系数介于1.48%～24.81%,其中,叶碳磷比变异程度最大,叶有机质含量变异最小。随着经度或纬度的增加,珙桐叶片叶锯齿数、叶面积、叶厚度显著降低。随着海拔的增加,珙桐叶片叶磷含量、叶面积、叶厚度、叶干物质含量显著增加,珙桐叶片形状变得更宽且更近于圆形。叶片边缘锯齿增强了珙桐叶片对于寒冷的适应性。环境因子解释了79.90%的珙桐叶片性状变异,该变异主要由地理变量与气候因子驱动,同时受到土壤因子的影响。年降水和土壤氮元素是叶片性状变异的最强解释因子,随着降水增加或者土壤氮元素减少,叶片变得小且薄。研究结果说明,珙桐叶片功能性状在物种分布区尺度上呈现出明显的地理格局,其中降水、土壤氮元素含量在地理格局的形成中发挥了重要的作用。     

黄土高原子午岭林区两种天然次生林植物叶片-凋落叶-土壤生态化学计量特征

了解我国黄土高原子午岭林区两种天然林下植物叶片-凋落叶-土壤生态化学计量特征,有助于人们更深入地认识黄土高原子午岭天然次生林生态系统养分循环规律和系统稳定机制。结果表明:(1)辽东栎和白桦两种植物叶片碳、氮、磷平均含量为468.6、17.1、2.1 g/kg;凋落叶碳、氮、磷平均含量为457.3、12.5、1.6 g/kg;土壤碳、氮、磷平均含量分别为17.6、1.4、0.5 g/kg。(2)白桦叶片N、P含量之间II类线性回归斜率大于1(P=0.07),表明白桦叶片建成过程中存在N、P元素按比例投入的依赖。白桦凋落叶N、P含量之间的II类线性回归斜率显著小于1(P0.05),两种天然次生林凋落叶整体N、P含量之间的II类线性回归斜率也显著小于1(P0.05),反映了凋落叶中单位P含量与单位N含量间不存在等速损耗关系。(3)黄土高原子午岭两种天然次生林凋落叶氮含量与土壤氮含量具有显著相关性(P0.01),表明凋落叶分解对土壤氮库有增加作用。相比于凋落叶,植物叶片磷含量与土壤磷含量具有较紧密的关系,表现为高的土壤P含量则植物叶片也具有较高的P含量。黄土高原子午岭林区两种天然次生林下土壤有机质具有较快的矿化作用。(4)辽东栎作为植被演替到顶极群落的优势物种,其凋落叶C∶N值为26.7远低于白桦凋落叶C∶N值44.9(P0.05),有利于微生物对凋落叶的分解。两种天然次生林的植物叶片N∶P均值为7.9714,低于全国和全球尺度的其他研究结果,表明这两种天然次生林主要受N限制。