三峡库区库首森林生态系统植物叶片碳氮磷化学计量特征研究

【目的】森林是三峡库区重要的生态屏障,研究该地区森林生态系统化学计量特征可深入了解生态系统的养分循环、限制作用以及稳定机制。【方法】通过对三峡库区库首森林生态系统的7个站点进行典型取样,研究了包括乔木、灌木和草本30种植物的107个样品叶片中碳(C)、氮(N)和磷(P)的化学计量学特征。【结果】三峡库区库首森林生态系统植物叶片中有机碳(OC)、全氮(TN)和全磷(TP)的含量变化范围分别为352.0～506.3、8.3～48.6和0.5～2.5 mg/g,平均值为450.2、18.6和1.2 mg/g; 叶片C/N、C/P和N/P的变化范围为7.6～56.5、158.8～799.3和7.3～40.2,平均值为28.6、450.4和16.9。不同生活型植物叶片的养分组成存在显著差异,乔木叶片的有机碳含量要明显高于灌木和草本,而草本植物的叶片全氮和全磷的含量要明显高于乔木和灌木; 落叶乔木叶片的全氮、全磷含量及N/P的值要明显高于常绿乔木,但有机碳含量及C/N和C/P的值则相反。不同生活型植物有机碳与全氮(磷)含量的相互关系也存在差异,草本植物叶片有机碳与全氮(磷)含量存在极显著负相关,乔木叶片有机碳与全氮含量呈显著的负相关,但与全磷含量不相关,灌木叶片有机碳与全氮(磷)含量不相关; 不同生活型植物叶片全氮和全磷含量均存在极显著正相关。【结论】三峡库区库首森林生态系统植物叶片有机碳含量处于中等水平,而全氮和全磷含量相对较低,磷缺乏是限制该区植被生产力的关键元素。     

福建万木林自然保护区12种优势植物叶碳、氮含量及其与热值的关系

测定福建万木林自然保护区12种不同层次优势植物叶片碳(C)、氮(N)含量和热值大小,分析探讨C、N、C/N的季节变化动态及其与热值的相关性.结果表明:叶片C、N含量年均值分别为47. 79%和1. 77%,与全球陆生植物相比,表现为C含量高,N含量低,即N素受限,高C/N表明该地区植物养分利用效率高; 12种优势植物叶片平均C、N含量呈:夏季春季秋季冬季,C/N呈:秋季冬季春季夏季,C含量季节间差异达极显著水平(P 0. 01);不同植被层次植物叶片C含量为:乔木层灌木层草本层,而N含量为:灌木层乔木层草本层,差异均达极显著水平(P 0. 01); 12种优势植物叶干质量热值(GCV)、去灰分热值(AFCV)与C含量极显著正相关,灰分含量(AC)与C含量显著负相关; AFCV与N含量显著正相关.表明C含量可反映热值的高低.上述结果可为科学估算福建万木林自然保护区森林生态系统植物C、N库贮量,合理开发利用生物质资源提供理论依据.     

4种类型水曲柳人工林叶片-凋落物-土壤生态化学计量特征比较

【目的】利用生态过程中多重化学元素的平衡关系,揭示营养元素相互作用的变化规律,了解多重化学元素质量平衡及其对生态交互作用的影响。分析4种类型水曲柳人工林间树种叶片-凋落物-土壤以及同一水曲柳人工林不同组分间碳(C)、氮(N)、磷(P)的含量及其生态化学计量特征,为水曲柳人工林的混交树种选择、叶片-凋落物-土壤中的养分调节及水曲柳人工林的合理施肥提供理论参考。【方法】在东北林业大学森林培育实验站,以天然林带状皆伐后营造的29年生水曲柳纯林、长白落叶松水曲柳混交林、红皮云杉水曲柳混交林和红松水曲柳混交林为对象,野外样地调查取样,室内测定叶片、凋落物、土壤的有机C、N、P含量,分析比较了4种类型水曲柳人工林叶片-凋落物-土壤的C、N、P含量及其化学计量比[碳氮、碳磷、氮磷质量比,即m(C):m(N),m(C):m(P),m(N):m(P),分别表示为C/N、C/P、N/P]特征。【结果】水曲柳与长白落叶松叶片的N、P含量显著高于红皮云杉和红松叶片中的N、P含量; 水曲柳纯林凋落物的N、P含量显著高于3种混交林凋落物的N、P含量; 4种林型土壤C、N、P含量差异显著,C以长白落叶松水曲柳混交林土壤的为最高,N、P以水曲柳纯林土壤的为最高,C、N、P皆以红松水曲柳混交林土壤的为最低; 4种林型叶片到凋落物的C、N、P含量平均降低率分别为18.98%、32.12%与21.95%; 凋落物到土壤的C、N、P含量平均降低率分别为81.37%、50.73%与3.49%; 混交林叶片到土壤的C、N、P含量平均降低率分别为84.90%、66.55%与24.67%; 红皮云杉和红松叶片的C/N、C/P显著高于水曲柳、长白落叶松叶片,N/P皆以长白落叶松、红皮云杉和红松显著低于水曲柳; 凋落物C/N和C/P以红皮云杉水曲柳混交林和红松水曲柳混交林显著高于水曲柳纯林和落叶松水曲柳混交林,N/P以水曲柳纯林高于3种混交林; 土壤C/N和C/P皆以落叶松水曲柳混交林显著高于其他3种林型。C/N以凋落物最高,土壤最低; C/P和N/P以叶片最高,土壤最低。【结论】从提高养分利用效率,促进树木生长和保护土壤角度综合考虑,相对于红松与红皮云杉,水曲柳与长白落叶松具有更好的养分利用效率与生长速度,长白落叶松水曲柳混交林和水曲柳纯林林下土壤中的C、N、P含量也相对高于红皮云杉水曲柳混交林与红松水曲柳混交林。因此,对水曲柳人工林的混交树种应优先选择长白落叶松。基于水曲柳人工林叶片-凋落物-土壤的C、N、P含量及其生态化学计量在不同组分中的变化情况,应注意林下土壤N、P肥的补施。     

中国荒漠植物生态化学计量学特征与驱动因素

化学计量学已成为生态学进行定量分析和研究的热点问题之一.通过对1995-2015年生态化学计量学研究成果的分析,对中国干旱半干旱荒漠生态区、高寒荒漠半荒漠生态区的荒漠植物生态化学计量学特征及其驱动因素已有的研究成果进行了系统研究.结果表明:(1)在荒漠生态系统中,N和P是主要的限制性营养元素,不同生活型植物的C、N、P含量均存在显著差异,C、N、P含量在3种生活型的大小顺序为草本灌木乔木;(2)荒漠区主要灌木植物叶片C:N:P化学计量比在整个生长季内的变化规律不同;单个荒漠植物物种叶片C、N含量及C:N的季节变异较小,叶片P含量及C:P和N:P季节变异较大;(3)荒漠植物叶片的生态化学计量学特征会随外界环境的变化而变化,同一生活型的植物也会表现出不同的生态化学计量学特征.该研究以期为维护荒漠生态系统平衡和生态脆弱区生物多样性保护提供理论指导与案例借鉴.     

喀斯特生境不同功能型植物根系中AM侵染与氮磷含量的关系

【目的】高度异质的喀斯特生境中维持了丰富的植物物种。丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)在促进植物养分吸收及维持物种之间的功能关系具有重要作用,研究喀斯特生境不同功能型植物根系中 AM 侵染与植物氮磷含量的关系对深入探索喀斯特物种多样性维持机制具有重要意义。【方法】选取典型喀斯特生境植物群落为对象,按乔木型、灌木型、草本型和藤本型划分功能型,在半径为3m 的样圆内选取香樟(Cinnamomum cam phora)作为供体植物标记15N同位素,测定了样圆内所有植物叶片δ15N值及氮(N)与磷(P)的含量、根系 AM 侵染率、根际土壤孢子密度等。【结果】供体香樟中的15N向样圆内所有植物转移,植物功能型差异和物种的差异明显影响了植株叶片的δ15N值;乔木型植物的根际土壤孢子密度、叶片 N 含量及δ15N值最高,香樟的根际土壤孢子密度和叶片δ15N值最高,而女贞(Ligustrum lucidum)叶片 N含量最高;灌木型植物叶片的 N 含量、P含量、N 与 P的含量比、δ15N值以及根系AM侵染率、根际土壤孢子密度最低,其中烟管荚蒾(Viburnum utile)的根系 AM 侵染率和根际土壤孢子密度为0;草本型植物的根系 AM 侵染率和叶片 P含量最高,其中丝叶薹草(Carex capilliformis)的叶片 P含量和根系 AM 侵染率最高,但叶片 N 含量最低。【结论】喀斯特生境中不同功能型植物叶片氮磷含量及氮转移量存在差异,不同植物的根系 AM 侵染率与根际土壤孢子密度、叶片 P含量有明显的正相关关系,叶片δ15N值与叶片N含量、根际土壤孢子密度有明显的正相关关系。
     

浙江天童32种常绿阔叶树叶片的营养及结构特征

研究了天童地区32种常绿阔叶树叶片的营养、结构特征，结果表明该地区常绿落叶植物叶种N含量的变化幅度为1.022%~2.744%，平均值是1.606%;P含量的变化幅度为0.032%~0.227%，平均值是0.086%，且N、P含量成显著相关；C含量变化幅度为36.49%~53.85%，平均值是45.00%;SLA 变化幅度为72.64~197.78，平均值是119.29;叶片的营养含量与C含量、SLA无关，而C含量与SLA成负相关；灌木的营养含量要低于乔木树种，灌木和中乔木的C含量要高于小乔木，但不同生活型植物SLA无明显差异。     

喀斯特生境不同功能型植物根系中AM侵染与氮磷含量的关系

【目的】高度异质的喀斯特生境中维持了丰富的植物物种。丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)在促进植物养分吸收及维持物种之间的功能关系具有重要作用,研究喀斯特生境不同功能型植物根系中AM侵染与植物氮磷含量的关系对深入探索喀斯特物种多样性维持机制具有重要意义。【方法】选取典型喀斯特生境植物群落为对象,按乔木型、灌木型、草本型和藤本型划分功能型,在半径为3m的样圆内选取香樟(Cinnamomum camphora)作为供体植物标记15 N同位素,测定了样圆内所有植物叶片δ15 N值及氮(N)与磷(P)的含量、根系AM侵染率、根际土壤孢子密度等。【结果】供体香樟中的15 N向样圆内所有植物转移,植物功能型差异和物种的差异明显影响了植株叶片的δ15 N值;乔木型植物的根际土壤孢子密度、叶片N含量及δ15 N值最高,香樟的根际土壤孢子密度和叶片δ15 N值最高,而女贞(Ligustrum lucidum)叶片N含量最高;灌木型植物叶片的N含量、P含量、N与P的含量比、δ15 N值以及根系AM侵染率、根际土壤孢子密度最低,其中烟管荚蒾(Viburnum utile)的根系AM侵染率和根际土壤孢子密度为0;草本型植物的根系AM侵染率和叶片P含量最高,其中丝叶薹草(Carex capilliformis)的叶片P含量和根系AM侵染率最高,但叶片N含量最低。【结论】喀斯特生境中不同功能型植物叶片氮磷含量及氮转移量存在差异,不同植物的根系AM侵染率与根际土壤孢子密度、叶片P含量有明显的正相关关系,叶片δ15 N值与叶片N含量、根际土壤孢子密度有明显的正相关关系。     

黄土高原地区植物叶片养分组成的空间分布格局

对黄土高原地区由南向北分布的杨凌、永寿、铜川、富县、安塞、米脂和神木等7个站点126个植物样品的叶片有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P)和全钾(K)等化学组分的空间分布及其与气候因子的关系进行研究．结果表明，黄土高原区植物叶片有机C，N，P和K的变化范围分别为32.6%—54.8%，0.82%—4.58%，0.06%—0.35%和0.24%—4.21%，平均值分别为43.8%，2.41%，0.16%和1.67%，叶片养分含量大小为：C>N>K>P．叶片C/N、C/P和N/P的变化范围分别为7—62，93—826和7—29，平均值分别为21.2，312和15.4．黄土高原区植物的叶片N含量显著高于我国及全球尺度的植物平均N含量，而P含量又显著低于全球尺度的植物平均P含量，以致叶片N/P较高．黄土高原区乔木、灌木和草本植物，常绿和落叶乔木，C₃和C₄草本植物7种生活型植物之间的叶片C，N，P，K和C/N，C/P差异均达极显著水平，而N/P差异不显著．黄土高原区126个植物样品的叶片C含量与N，P，K含量均成极显著的负相关，而N，P，K之间均成极显著的正相关，其中以N和P之间的相关性最强．黄土高原区叶片N/P与纬度和年日照均呈显著的正相关，与年降雨量呈显著的负相关，与年均温度的负相关性不显著．     

不同坡向及径级油松异龄叶的功能性状

【目的】研究植物叶功能性状特征,以了解植物生存的适应性策略。【方法】以松山地区油松天然林及人工林为对象,通过测定不同叶龄油松的比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)、叶氮量(LNC)、叶磷量(LPC)及氮磷比(m(N):m(P),缩写为N/P),得到不同坡向上不同径级油松异龄叶的功能性状特征。【结果】①在天然林和人工林内,不同坡向油松的SLA、LDMC差异均显著(P<0.05),SLA在阴坡较高,而LDMC在阳坡较高。②SLA与LDMC呈显著负相关(P<0.01,其中当年生叶相关系数r=-0.86,往年生叶r=-0.84); LPC与m(N):m(P)呈现显著负相关(P<0.01, 当年生叶r=-0.47,往年生叶r=-0.70); LNC与m(N):m(P)呈显著正相关(当年生叶P<0.05,r=0.23; 往年生叶P<0.01,r=0.45)。③不同发育阶段中,小径级油松的SLA显著高于中、大径级(P<0.05),LDMC趋势则相反,且大径级的LDMC最大。④各径级中当年生叶的LNC和m(N):m(P)均低于往年生叶相应值,但其LPC均比往年生叶的高。【结论】坡向显著影响油松叶对资源和能量的分配策略,阴坡叶的比叶面积性状特征明显,而阳坡叶注重叶干物质含量的积累; 松山地区油松营养限制类型为氮限制,且新叶生长更易受氮限制。异龄叶在不同坡向和各个发育阶段的叶功能性状,表明该地区油松为了最大限度地减少环境的不利影响而采取了适应性权衡对策。     

不同灌水时间下毛竹伐桩根系化学计量及生理特性变化

【目的】 研究不同灌水时间下毛竹伐桩根系化学计量及生理特性的差异,为毛竹伐桩灌溉时间长短的选择提供理论参考。【方法】 以毛竹灌水伐桩为研究对象,设置4个处理:对照灌水0 d(CK)、灌水180 d(T1)、灌水360 d(T2)、灌水720 d(T3),分析比较4个不同灌水时间长度后,毛竹伐桩根系化学计量、相对电导率、丙二醛(MDA)含量、根系活力、抗氧化酶活性及可溶性蛋白含量差异。【结果】 随着灌水时间的延长,毛竹伐桩根系碳(C)含量不断增加,而氮(N)和磷(P)的含量则基本均呈先升高后降低,m(C)/m(N)和m(C)/m(P)不断上升,m(N)/m(P)保持相对稳定。毛竹伐桩根系各种氧化酶活性、相对电导率和MDA含量均随着灌水时间的不断增加而升高,而毛竹伐桩根系活力和可溶性蛋白含量都随着灌水时间的增加明显降低。【结论】 综合各项生理指标认为,在360 d内对毛竹伐桩灌水仍能起到较好的灌溉效果。     

香港郊野公园薇甘菊的化学防除研究

在香港郊野公园内选择薇甘菊危害较严重的草灌丛、灌木林和常绿阔叶林3种群落类型，设置样地5 000 m2，用0.05～0.1 g#8226;m-2嘧磺隆对样地中的薇甘菊进行化学防除试验, 并在施用除草剂后3、5和14个月跟踪调查施药对薇甘菊的杀灭效果以及对样地中其他植物和群落物种多样性的影响.结果表明嘧磺隆对样地薇甘菊有极好的杀灭效果.施药后3个月，样地中有45种植物产生了不同程度上的影响，占样地内所有种类的30%.受影响最大的是藤本和草本植物，其次是灌木，乔木受影响最小.施药后14个月，乔木和灌木生长正常, 草本植物基本恢复.施药清除薇甘菊后，能大幅度地增加群落的物种多样性.     

炼山和套种绿肥对桉树人工林下植物和土壤C:N:P化学计量特征的影响

【目的】研究炼山和套种绿肥对桉树人工林林下植物和土壤C、N、P化学计量特征的影响,阐明炼山和套种绿肥条件下桉树人工林林下植物与土壤C、N、P的作用关系。【方法】在凭祥市热带林业实验中心青山试验场测定炼山和套种绿肥(山毛豆)处理下的桉树人工林林下植物与土壤C、N、P生态化学计量特征的变化规律。【结果】桉树人工林林下植物灌上(灌木层地上部分)有机碳、全氮含量最高,全磷含量最低;土壤有机碳和全氮含量随土壤层次的加深而递减,而土壤全磷则呈表层土的含量最高,随后减少再逐渐回升的趋势。炼山处理降低了林下植物中的有机碳、全氮含量,尤其是草上(草本层地上部分)和灌上(P0.05),却提高灌下(灌木层地下部分)的全磷含量(P0.05);炼山降低0～60cm土层的有机碳及全磷含量,降低0～10cm土层的全氮含量,提高10～60cm土层的全氮含量。套种绿肥后,林下植物有机碳含量降低,灌木层的全氮含量提高;显著降低草本层的全磷含量,而显著提高灌上的全磷含量;显著降低0～10cm的土壤有机碳及全磷含量(P0.05),小幅度降低0～10cm、10～20cm土层的全氮含量(P0.05)。炼山+套种绿肥处理,土壤表层0～10cm有机碳和全氮含量显著提高,林下植物草上全氮和全磷含量显著增加(P0.05);与单一的炼山或套种绿肥处理恰好相反。炼山提高林下植物生态化学计量比值,却降低土壤生态化学计量比值;套种绿肥总体上提高林下植物的N∶P和C∶P,降低林下植物的C∶N和土壤生态化学计量比值;炼山+套种绿肥对土壤生态化学计量比影响显著,总体降低林下植物的生态化学计量比,尤其是草上及灌上组分(P0.05)。林下草本和灌木层植物的地上部分与土壤的生态化学计量比呈负相关关系。【结论】炼山和套种绿肥对桉树人工林林下植物与土壤C∶N∶P化学计量特征有显著影响,炼山+套种绿肥比单一处理的方式更有利于提高土壤表层0～10cm有机碳和全氮含量以及林下草本植物地上部分全氮和全磷含量。     

人为干扰对福建建瓯常绿阔叶林物种多样性的影响

以福建建瓯万木林自然保护区核心区保护完整的常绿阔叶林(forest in conservedarea,C)和地处同镇,生境基本一致,曾受人为严重破坏的吴大源村和七道村的常绿阔叶林(forest with human-caused disturbance,D)为对象,分析人为干扰对建瓯常绿阔叶林群落物种多样性的影响。研究表明,C群落与D群落物种丰富度分别为69.3和78.7,差异明显。D群落物种多样性的增加是因为灌木、草本及藤本植物所占比例较C群落增多所致。群落各层次的Shannon-Wiener指数及其均匀度计算表明,人为干扰对群落上层物种多样性影响较大,D群落高大乔木待恢复。D群落经过多年封山育林,由于种类入侵和竞争,正在形成物种更为丰富的当地典型地带性植被类型。该结果表明一定程度的人为干扰与封山育林相结合,可能是维持甚至增加群落物种多样性的有效手段。     

长白山区居住区绿化植物调查研究

经过2年的调查研究,报道了长白山区居住区共有52科、102属、128种绿化植物.其中主要绿化植物有34科、56属、60种,一、二年生草本19科、37属4、2种,多年生草本13科、28属、33种,草质藤本2科、2属、2种,乔木15科2、1属2、8种,灌木9科、14属、20种,木质藤本2科、3属、3种.针对当前绿化现状中存在的主要问题,对将来住宅区绿化的规划提出了几点对策和建议.     

大石门沟森林公园群落结构与物种多样性特征

采用典型样地法,利用物种多样性指数、均匀度指数、生态优势度指数分析大石门沟森林公园群落结构和物种多样性.结果表明:1)乔木和草本种类丰富,但灌木种类较少.调查区域内乔木共28种,灌木26种,草本91种,分属58科107属,各种类主要以阔叶落叶种为主;2)群落水平结构分布规律不明显,但在垂直结构上呈现出一定的规律性,可分为乔木层、草本层、灌木层.乔木层和草本层结构相对复杂稳定,灌木层结构单一;3)各群落乔木层优势种明显,群落Ⅰ、群落Ⅱ、群落Ⅲ都由3~4个优势种组成,群落Ⅳ乔木层只有1种优势种,如果不进行人工干预,短时间不会改变这种状况;4)群落间的物种多样性指数差异不显著,但各群落的灌木层多样性指数远小于乔木层和草本层,即草本层乔木层灌木层,物种多样性与物种丰富度和分布均匀度呈正相关.整体来看,大石门沟森林公园物种多样性指数整体趋势为群落Ⅱ群落Ⅲ群落Ⅰ群落Ⅳ.     

中梁山石灰岩山地30种主要植物叶片性状研究

为探讨生长在喀斯特石灰岩山地植物叶片性状适应特征,在重庆中梁山海石公园选取乔、灌、草三种生活型植物共30种,分别测定其叶干质量(mLDMC)、比叶面积(SLA)、叶pH、叶碳质量(mLCC)、叶氮质量(mLNC)和叶碳氮比等六个叶片性状因子.结果表明:不同叶片性状因子变异系数不同,其中,植物mLDMC、SLA和mLNC变异较大,分别为28.7%,50.8%和21.4%;mLDMC和SLA在不同生活型植物中存在显著差异,与乔木和灌木相比,草本具有较低的mLDMC和较大的SLA,而乔木和灌木在两者之间差异不显著;所有叶片性状因子中,植物mLDMC和SLA呈显著负相关,其他因子间没有显著相关性.可见,mLDMC和SLA是植物资源利用分类轴上划分植物类群的最佳指标,石灰岩地区不同生活型植物叶片性状不同,这是植物和环境相互选择综合作用的结果.     

山东孔林植物群落动态变化及演替分析

采用样方调查法对孔林植物群落类型、物种组成、多样性、径级结构进行了调查分析,并与历史调查数据进行对比,探究了孔林植物群落演替过程与趋势。结果表明,经50多年的演替,孔林植物群落类型有所增加。除了原有的侧柏林、麻栎林和黄连木林外,新出现了刺槐林、皂荚林等阔叶林及侧柏-黄连木、侧柏-栾树、麻栎-侧柏等针阔混交林。孔林植物群落中阔叶乔木种类增加,正向顶极的落叶阔叶林演替。与50年前相比,孔林植物群落灌木层盖度有所降低,草本层盖度明显升高,外来植物种类增加,50年间灌木及草本物种组成差异明显。孔林中侧柏和刺槐种群处于稳定发展阶段,黄连种群处于良好增长阶段,而麻栎种群发展有衰退趋势。孔林典型植物群落中侧柏-牛繁缕群丛的乔木层、灌木层及草本层植物多样性均较低,孔林植物多样性受人为干扰的影响远高于自然生境的影响。孔林定期的灌草管理、引种栽培及旅游等活动对孔林植物群落造成了一定影响,建议在必要的人工造林、保育的基础上,适当减少对孔林的人为干扰,促进孔林植物群落向近自然林演替。     

沈阳城市庭院及道路绿化木本植物的应用现状分析

对沈阳市庭院及道路绿化木本植物的应用和配置进行了分析,结果表明:庭院主要应用的绿化木本植物有69种,但占优势的只是少数几个种,按数量多少排在前10位的树种占庭院木本植物总量的68%;针叶树应用比例相对较低,平均为13.29%,而阔叶乔木占总株数的40.7%,花灌木的应用比例差异较大.道路主要应用的木本植物50余种,其中针叶树6种、阔叶乔木28种、花灌木16种.按数量排在前10位的树种占调查道路木本植物个体总量的59.7%.从株数上看,针叶树平均仅占8.1%,阔叶乔木占61%,花灌木占30.9%.道路树木针阔比仅1∶11;乔灌比7∶3.道路绿化存在植物品种过于单一,乔灌比过大、针阔比偏小的问题.