黃土高原刺槐、檸條人工林土壤-植物生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征研究.pdf

1、為了解黃土高原典型人工林植被的可持續(xù)發(fā)展問題以及土壤-植物碳氮磷分配格局和生態(tài)化學(xué)計(jì)量比的關(guān)系，本文以黃土高原典型人工林-刺槐、檸條林為研究對(duì)象，通過對(duì)刺槐、檸條葉片、莖、植物根系、枯落葉、土壤的碳氮磷含量以及化學(xué)計(jì)量比、生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)對(duì)環(huán)境因子的響應(yīng)的系統(tǒng)研究，揭示典型人工植被生長(zhǎng)過程的養(yǎng)分比例調(diào)控機(jī)制和各組分間的相互關(guān)系。主要研究結(jié)論如下:
　　(1)隨著林齡的增加，刺槐林土壤碳氮含量顯著增加，土壤磷含量在中林齡最高;植物碳氮

2、磷含量高于土壤，植物地上活體碳含量高于枯落葉;氮磷元素在不同組分間變化規(guī)律表現(xiàn)為葉片＞枯落葉＞根系＞莖;刺槐葉片N/P在幼林齡、中林齡和成熟林分別為17.70、13.49、12.70，葉片N/P隨著林齡的增加呈下降趨勢(shì)。
　　(2)黃土高原刺槐林土壤碳氮磷平均含量分別為7.49、0.78和0.77g·kg-1，檸條林土壤碳氮磷平均含量分別為5.08、0.58和0.49g·kg-1;刺槐、檸條土壤碳氮養(yǎng)分含量出現(xiàn)表層富集現(xiàn)象，磷含量

3、分布相對(duì)均勻;刺槐、檸條土壤碳氮磷含量表現(xiàn)出刺槐＞檸條，表明刺槐對(duì)碳氮磷的儲(chǔ)存能力大于檸條。
　　(3)葉片氮磷含量較高，根莖氮磷含量較低;刺槐葉片N/P平均值為14.08，檸條葉片N/P平均值為20.13，刺槐生長(zhǎng)受到氮磷共同限制，檸條生長(zhǎng)受磷限制;以Garnier理論作為判斷依據(jù)，刺槐根系的生長(zhǎng)受氮的限制，刺槐莖的生長(zhǎng)受氮磷共同限制;檸條葉片生長(zhǎng)受磷的限制，莖的生長(zhǎng)受氮的限制。莖和土壤、根系碳氮磷之間具有顯著相關(guān)性，說明莖與土

4、壤、根系的關(guān)系較為密切。
　　(4)刺槐、檸條不同組分間內(nèi)穩(wěn)性有差異，刺槐葉片和根系的碳氮元素不具備內(nèi)穩(wěn)性，根系和莖的磷元素內(nèi)穩(wěn)性較高，檸條葉片的氮元素內(nèi)穩(wěn)性較高，根系和莖的磷元素內(nèi)穩(wěn)性較高。檸條的碳氮元素間的內(nèi)穩(wěn)性指數(shù)大于刺槐，磷元素內(nèi)穩(wěn)性指數(shù)小于刺槐;刺槐C/P的內(nèi)穩(wěn)性指數(shù)較高，C/N不具備內(nèi)穩(wěn)性，檸條葉片C/N、N/P內(nèi)穩(wěn)性指數(shù)較高，莖C/P內(nèi)穩(wěn)性指數(shù)較高。
　　(5)刺槐、檸條林土壤碳氮磷含量隨著緯度的增加而下降，在

5、北緯37°以南檸條林土壤碳氮含量高于刺槐，在北緯37°以北刺槐林土壤碳氮含量高于檸條;降水量400mm是一個(gè)臨界點(diǎn)，小于400mm，降水量對(duì)刺槐林土壤養(yǎng)分影響不大，超過400mm，影響顯著增大;刺槐林土壤對(duì)年降水變化較為敏感，檸條林土壤對(duì)海拔變化較為敏感。
　　(6)刺槐枯落葉碳氮磷含量隨著緯度的增加而降低，氮磷含量隨海拔的增加而降低，隨著年均溫度和年降水的增加而增加。刺槐、檸條葉片碳氮磷含量均與緯度無明顯相關(guān)性，不符合“溫度-植