陇东黄土高原混播草地牧草叶片N、P、K重吸收及生态化学计量特征

以紫花苜蓿和无芒雀麦为主建立单、混播栽培草地,研究叶片N、P、K重吸收及生态化学计量特征,揭示陇东黄土高原雨养农区栽培草地N、P、K养分限制及循环利用策略,为栽培草地的合理建植、施肥管理提供理论指导.结果表明:不同牧草配比草地中紫花苜蓿和无芒雀麦叶片养分重吸收效率均为NPK.无芒雀麦N、P、K重吸收效率显著高于紫花苜蓿.单、混播下紫花苜蓿养分重吸收效率差异不显著,混播下无芒雀麦养分重吸收效率低于单播.不同牧草配比草地中,紫花苜蓿趋于w(N)∶w(P)16∶1,无芒雀麦w(N)∶w(P)14∶1,表明紫花苜蓿与无芒雀麦的生长分别受P、N限制,二者生长均不受K限制.因此,混播草地牧草叶片养分重吸收受混播种类搭配和比例的影响,其中P重吸收效率和混播比例关系最为密切.     

高山草甸坡向梯度上植物群落与土壤中的N,P化学计量学特征

选择甘南亚高山草甸坡向梯度(阴坡、半阴半阳坡和阳坡)的草地为研究对象,测定植物与土壤中全N、全P等的养分,阐明在不同生境下植物与土壤的N,P化学计量特征.结果显示:1)0～20 cm土壤中ω(N)和ω(有机质)在不同坡向阴坡>阳坡>半阴半阳坡,土壤ω(P)以及土壤水分从阳坡、半阴半阳坡到阴坡逐渐递增,土壤的ω(N):ω(P)在半阴半阳坡最低为6.23;20～40 cm土壤中ω(N),ω(P),ω(有机质),土壤水分,ω(N):ω(P)及pH值在不同坡向的变化趋势与0～20 cm的相同,但ω(N),ω(P),ω(有机质)及ω(N):ω(P)均低于0～20 cm土壤的,20～40 cm土壤水分在不同坡向均高于0～20 cm土壤的,不同土层土壤的pH值变化不大.2)植物叶片ω(P)在阳坡为(0.137±0.033)%、半阴半阳坡为(0.163±0.039)%、阴坡为(0.168±0.045)%,不同坡向差异显著(P<0.05);植物叶片ω(N)在坡向上差异不显著,植物的比叶面积从阳坡到阴坡分别为121.58±35.40,143.80±43.53,153.64±41.19 cm~2/g、阴坡、半阴半阳与阳坡差异显著(P<0.05);植物叶片的ω(N):ω(P)在阳坡为17.10,半阴半阳坡为15.4,而在阴坡为13.22,阳坡明显大于阴坡.植物群落在阳坡是P限制,而在阴坡是N限制,在一定程度上体现了植物群落对不同生境的一种适应.     

祁连山中部祁连圆柏叶片氮、磷化学计量特征时空变化

利用在祁连山中部4个海拔梯度带(3 170、3 220、3 320与3 420 m)并跨越整个生长季(5-9月)所采集的祁连圆柏叶片样品,系统性地研究了祁连圆柏叶片氮、磷化学计量特征的时间(季节)和空间(海拔)变化.结果表明,祁连山中部祁连圆柏主要受N元素的限制,叶片w(P)对w(N)∶w(P)的变化起主导作用.随着海拔升高,叶片的w(N)、w(P)极显著降低, w(N):w(P)先降后升;随着生长季的推移,叶片w(N)显著升高, w(P)与w(N)∶w(P)没有显著变化.叶片N、P特征的海拔变异系数极显著大于季节变异系数,说明具有相对的海拔变异性和季节稳定性.海拔对祁连圆柏叶片N、P特征的影响占主要作用,解释变异量可达26.50%～49.86%.季节对其影响较小,解释变异量只有6.53%～9.81%.海拔和季节的交互作用未达到显著水平.海拔变化对外界环境改变的时间尺度为年代际以上,季节变化对外界环境的改变只达到季节尺度.相对于季节尺度,外界环境对祁连圆柏N、P特征的影响主要在年代际尺度以上.     

甘南亚高寒草甸金露梅叶片氮磷化学计量学动态

通过甘南地区金露梅的研究,以营养元素的不同水平供给为外部驱动因素,有无繁殖过程为内部因素,比较分析了金露梅叶片氮磷化学计量学的变化特征.研究结果表明:施肥显著影响了叶片的w(N)和w(P),施肥后叶片的w(N)依次为17.8,18.9,20.1,22.6 mg/g,w(P)依次为1.92,2.05,2.19,2.58 mg/g,但施肥对w(N):w(P)的影响不显著.繁殖显著降低了叶片的w(N)和w(N):w(P),而对w(P)影响不显著.外部和内部因素对金露梅叶片的化学计量学的影响不相同.不同的施肥水平显著影响金露梅叶片的w(N)和w(P),而对w(N):w(P)影响不显著.证明繁殖过程导致了氮的大量消耗和w(N):w(P)的显著降低.金露梅在内外因素的影响下分别表现了w(N):w(P)的趋同和分异.     

蒙古沙冬青和霸王两种孑遗植物化学计量特征与生态适应性

通过分析蒙古沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)和霸王(Zygophyllum xanthoxylon)植株碳(C)、氮(N)、磷(P)在不同器官(枝条、叶、花、种子)间的分配格局及其季节动态特征,探讨了2种荒漠区孑遗植物的生态适应性.结果表明:2种植物的C、N、P含量均存在器官和季节差异,其中C含量的变异最小(变异系数为1.79%～17.45%),P的变异最大(变异系数为15.96%～91.78%);不同器官中的元素分配格局受植物生长阶段影响,其中开花期,花中N、P含量最高;种子成熟期,种子中N、P含量最高;在繁殖后期,蒙古沙冬青叶片中的C、N、P含量高于枝条,霸王枝条的C、N、P含量则高于叶片;一年之中,蒙古沙冬青的C、N、P较稳定,而霸王随着季节波动较大;叶片N/P结果表明蒙古沙冬青和霸王的生长主要受P的限制.2种孑遗植物化学计量特征的差异反映了其对环境的不同适应策略.     

安徽石台亚热带常绿阔叶林植物叶中 C、N、P特征分析

以安徽石台亚热带常绿阔叶林植物叶片为研究对象,分析了植物叶中C、N、P含量以及它们之间的化学计量关系,讨论了不同类型植物叶片的化学计量特征。结果显示:所研究的28种植物物种间差异明显,叶片中C含量为400.08～519.36 mg/g,N 为5.15～15.39 mg/g,P为0.30～0.97 mg/g,m(C):m(N)范围为29.99～92.25、m(C):m(P)的范围为467.01～1 443.81、m(N):m(P)的范围为10.01～29.29,且N与P、m(C):m(N)值与m(C):m(P)值之间呈现显著的正相关关系,m(N):m(P)的变化主要由P含量决定。不同生活型植物m(C):m(N)值从大到小表现为灌木(59.68)>乔木(51.56)>草本和藤本植物(44.50),草本和藤本植物与灌木之间m(C):m(N)差异显著; 不同植物m(C):m(P)值从大到小表现为灌木(1 043.4)>草本和藤本植物(818.78)>乔木(808.35),灌木与乔木、草本和藤本植物都存在显著差异。该地区灌木m(C):m(N)值和m(C):m(P)值均最高,说明灌木对N、P的利用效率最高。3种类型植物m(N):m(P)值均大于16,说明该地区常绿阔叶林主要受P限制。虽然植物受P限制,但其m(C):m(P)值含量较高,说明植物对其生长受限的元素利用效率会更高,这反映了植物对环境适应的一种对策。     

武功山高山草甸土壤微生物生物量碳及其影响因素

研究了武功山高山草甸3个不同坡向土壤微生物生物量碳及其影响因素,结果表明：东坡土壤微生物生物量碳含量与土壤有机质含量显著高于南坡和北坡土壤,南坡土壤高于北坡;土壤速效钾（K）浓度以东坡土壤最高,南坡土壤次之,北坡土壤最低,但3个坡面土壤速效钾K含量之间的差异不显著;东坡土壤有效磷（P）的浓度极显著地高于南坡土壤和北坡土壤有效P浓度;不同坡面土壤铵态氮含量依次为北坡〉南坡〉东坡。土壤土壤微生物量生物量碳与土壤有机质含量和P浓度之间存在显著的正相关性,与速效钾K浓度之间相关性不显著,土壤微生物量生物量碳随着土壤铵态氮含量的升高而减小。     

地形条件对汉康陵封土土壤属性的影响

以汉康陵封土四个坡向(东、南、西、北)和3个坡度(5°、10°、25°)样地土壤为研究对象,利用MS2000激光粒度仪测定土壤粒径分布(PSD)特征;并计算土壤PSD的分形维数(D值)和三种土壤可蚀性K值;分析土壤有机质、D值、K值的空间分布特征。结果表明:土壤有机质和D值呈对数正相关关系,二者在各坡向表层土壤之间的变化顺序一致,表现为东坡西坡北坡南坡;前者在各坡向之间差异均显著,后者在东坡和西坡,西坡和北坡之间差异不显著;陵顶土壤有机质含量最低。表层土壤K_(诺莫)和K_(epic)值在各坡向的变化顺序分别为东坡西坡北坡南坡陵顶和东坡=西坡北坡南坡陵顶。有机质和D值随坡度的变化表现为西25°西10°、东5°东10°,而K_(诺莫)随坡度的变化顺序与之相反。可采用诺莫法和Epic方法进行古代帝陵封土遭受侵蚀的敏感性评价,相对K_(epic),K_(诺莫)在不同地形上的变化更显著,并可用土壤有机质百分含量和D值对K_(诺莫)进行线性拟合,决定系数为0.993。     

元江干热河谷典型植物的叶片化学计量特征

研究元江干热河谷不同植物叶片的C、N、P化学计量特征,可为该地区植被恢复的措施制定提供理论参考.选取元江河谷的30种典型植物的叶片,分析和研究了叶片的C、N、P和化学计量特征.研究发现元江干热河谷植物叶片C、N、P元素质量比分别为408.54±28.15、16.64±5.12、2.39±0.58 mg·g~(-1),变异系数分别为0.069、0.307和0.242. N和P极显著正相关(P0.01); C/N(w(C)∶w(N))、C/P(w(C)∶w(P))及N/P(w(N)∶w(P))分别为26.44、178.91、6.99,N与N/P极显著正相关(P0.01).相对其他研究,元江干热河谷植物叶片C、N元素含量偏低,而P元素含量偏高,N/P小于14,均为N受限植物. 30种植物聚为5类,根据聚类结果分析了氮磷利用效率和木质化程度得出,第Ⅰ类群植物,即厚皮树、滇刺枣、毛枝青冈、三叶漆、虾子花、华西小石积、心叶木、木紫珠、清香木、变叶翅子树、细基丸可能具有更高的适应元江的干热环境的潜力.     

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.     

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。     

氮磷钾配施对丹桂叶片性状、碳氮磷含量及其化学计量特征的影响

了解施肥对丹桂(Osmanthus fragrans Lour.var.aurantiacus)幼苗叶片性状、养分限制、化学计量特征的影响对于丹桂的科学施肥具有重要意义.以浦城丹桂(O.fragransPucheng dangui)幼苗为研究对象,通过正交设计L9(34)布置N、P、K施肥方案,采用野外试验与室内分析,研究施肥对丹桂幼苗叶片C、N、P含量及其化学计量特征、叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、比叶重(LMA)、根茎叶和总生物量及分配比例的影响.结果表明:1)适宜的N、P、K配施可以显著提高丹桂幼苗根、茎、叶和总生物量以及叶片LA、SLA和C、N、P的含量(p0.05),而LMA显著降低(p0.05);2)叶片N和C的含量、P和C的含量存在显著的异速生长关系(p0.01),但N和P的含量不具有显著的异速生长关系(p0.05);3)最佳施肥配方为N 10g/株、P 4g/株、K 3g/株,总生物量显著高于其他配方(p0.05),且叶片C和N的含量、N∶P、LA均达最高值;4)相关分析表明SLA与P的含量、C与N的含量、C的含量与N∶P、N的含量与N∶P呈极显著正相关(p0.01),LA与SLA、C∶P与N∶P呈显著正相关(p0.05).研究表明N、P、K配施可以有效改善丹桂的叶片性状和养分分配,提高幼苗的生物量,从而达到优质高产的目的.     

黑河上游土壤含水量的空间分布与环境因子的关系

通过原位观测及大范围多尺度采集位于青藏高原北缘的祁连山地黑河上游土壤含水量数据,得到土壤含水量的空间分布,并运用旋转主成分分析法分析影响黑河上游土壤含水量的主要环境因子.结果表明:在黑河上游,影响土壤含水量的主要因子是地形因子,土壤物理属性与土壤含水量之间的相关关系不显著;地形因子中坡度和坡向与土壤含水量呈显著负相关,土壤含水量在坡向作用下呈现北坡高于南坡的趋势,海拔与土壤含水量呈现显著的正相关关系.     

红树植物白骨壤叶片衰老过程的氮磷内吸收变化研究

对广西北海大冠沙两种生长型(矮型:成熟林树高＜1.5 m;过渡型:成熟林树高1.5～2 m)的红树植物白骨壤(Avicennia marina)成熟叶和衰老叶的N、P含量、N∶ P比及内吸收率进行研究.结果表明:(1)两种生长型白骨壤成熟叶具有较高的N含量,分别为(20.45 ± 1.10) mg/g和(22.25 ± 1.12) mg/g;P含量分别为(1.42 ± 0.03) mg/g和(1.31 ± 0.03) mg/g;叶片衰老过程中,N、P含量明显下降;(2)叶片衰老过程中,N∶ P有增加的趋势;两种生长型成熟叶的N∶ P分别为14.41 ± 0.85和16.97 ± 0.86,显示两种生长型白骨壤均为N、P共同限制;(3) 两种生长型白骨壤的N、P内吸收率在60%以上,内吸收率的高低与生长型没有明显关系.     

不同种源雷公藤叶片营养元素及甲素含量的差异分析

对引种定植于同一生长环境条件下的13个不同雷公藤(Tripterygium wilfordii Hook.f.)种源叶片的营养元素(C、N、P、K、Ca、Mg)及雷公藤甲素(tripolide,TR)含量进行测定,分析不同种源叶片营养元素和TR含量的差异、地理变异程度以及各营养元素间及其与TR间的相关性.结果表明:1)13个种源中,8个种源的营养元素在叶片中的含量大小顺序为CKNMgCaP;5个种源的顺序为CKNMgPCa,且所有种源中限制性元素N、P含量明显低于全国平均值,表明该地区可能存在N、P限制;2)不同种源雷公藤叶片的营养元素和TR含量存在显著差异,其中种源94叶片TR含量最高(10.98mg/g),各种源叶片营养元素、TR含量的变异程度不同,其中Mg变幅最大(变异系数为40.86%),N变幅最小(变异系数为8.61%);3)营养元素、TR含量的相关性分析表明Mg与C,Mg与Ca呈显著正相关,K与Ca、C与N、N与Mg呈显著负相关;TR仅与C、P分别存在负相关和正相关.综合分析13个种源,虽然13A、4和X37种源均受N、P双重限制,但保持稳定的N/P,表明这3个种源雷公藤对环境的适应性可能较强,且X37的TR含量较高(8.81mg/g).通过对比不同种源叶片营养元素及TR含量的差异和地理变异规律,可为筛选适宜福建闽西林下经济推广种植的雷公藤地理种源提供理论基础.     

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.     

祁连山中部不同植被类型土壤生态化学计量特征研究

为揭示祁连山中部天涝池流域不同植被类型对土壤碳、氮、磷生态化学计量特征的影响,以天涝池流域青海云杉、祁连圆柏、亚高山灌丛和干草原4种植被土壤为研究对象,探究土壤w(有机碳)、w(全氮)、w(全磷)及其生态化学计量特征.结果表明, 4种植被w(有机碳)、w(全氮)、w(全磷)均随土层深度增加而减小. 0～50 cm土壤中, w(有机碳)表现为青海云杉祁连圆柏亚高山灌丛干草原; w(全氮)表现为青海云杉亚高山灌丛祁连圆柏干草原; w(全磷)表现为亚高山灌丛祁连圆柏青海云杉干草原;土壤w(C)∶w(N)表现为青海云杉祁连圆柏亚高山灌丛干草原.土壤w(C)∶w(P)和w(N)∶w(P)受植被类型的影响,表现为青海云杉祁连圆柏亚高山灌丛干草原.亚高山灌丛、干草原和祁连圆柏土壤均w(N)∶w(P)10,受N限制,青海云杉土壤w (N)∶w (P)=10～20,受N和P共同限制;土壤碳、氮、磷之间相互影响,土壤有机碳和全氮的变化规律一致,土壤w(C)∶w(P)和w(N)∶w(P)随着土壤w(含水)和土壤w(砂粒)升高呈上升趋势,随容重增大呈下降趋势.     

浙江天童植物叶片氮磷含量的群落内变异

探索植物叶片氮(N)、磷(P)的种间、种内变异及其群落学特征,对于揭示群落构建机制具有重要意义.本研究在浙江天童地区常绿阔叶林内,选择一个40m×40m的样地,逐一测定了46种植物共554株个体叶片的N和P含量,从群落物种组成与内部环境特征方面分析了植物叶片的N和P化学计量关系.结果表明:①植物叶片N含量的平均值为(16.7±5.11)mg.g-1,P含量的平均值为(0.44±0.25)mg.g-1,N/P平均值为44.99±23.53;②利用个体多度较高物种的加权平均值可以较好地反映群落水平叶片的N和P化学计量特征;③叶片N含量的变异主要发生在物种之间,而叶片P含量的变异主要发生在种内;④群落内叶片N、P含量随光照程度增强而上升.可以认为:叶片N、P含量变异都受到遗传与环境因素的双重影响,在P限制条件下,叶片P含量变异受到环境因素影响更为强烈.     

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．     

施肥后青藏高原亚高寒草甸典型物种生态化学计量特征及光合特性的变化

以青藏高原亚高寒草甸为研究对象,通过氮(N)添加试验,研究了群落水平和功能群水平上物种丰富度和生物量对N添加的响应,物种水平上N添加对5种典型物种的叶片w(养分)、化学计量比特征、株高与净光合速率的影响.结果表明:N添加显著降低了物种丰富度而增加了地上净生物量产出.其中N添加对禾本科与莲座状杂类草的物种丰富度影响不显著,而豆科与直立型杂类草的物种丰富度随N添加量的增加而显著减少; N添加显著增加了禾本科物种的地上生物量,显著减少直立型杂类草的地上生物量.随N添加量增加5种典型物种的叶片w(N)、w(N)∶w(P)与株高显著增加, w(C)∶w(N)显著降低.其中垂穗披碱草叶w(N)与株高的平均增幅最大, w(C)∶w(N)平均降幅最大.N添加仅使垂穗披碱草和甘青蒿的净光合速率显著增加,且逐步回归分析表明,仅垂穗披碱草和甘青蒿的净光合速率与叶w(N)正相关,与w(C)∶w(N)负相关.禾本科物种垂穗披碱草相较于其他物种对N更敏感,在富N的生境中,体内w(N)迅速提升用于满足高生长所需的营养物质,表现出高的净光合速率和生物量产出在群落中占据优势.