华北落叶松人工林碳氮磷生态化学计量特征及土壤肥力变化研究

发布时间：2017-07-14 10:06

  本文关键词：华北落叶松人工林碳氮磷生态化学计量特征及土壤肥力变化研究

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【摘要】：生态化学计量学作为研究生物体内各种营养元素平衡关系的工具,近年来被广泛发展。它可以根据生物体内元素含量的变化以及元素比值判断生物体的营养及生长状态,从而更好地揭示生态系统内养分元素相互关系。本研究以秦岭地区5种林龄(8年、13年、23年、33年、43年)华北落叶松(Larix principis-rupprechti Mayr.)人工林为研究对象,分析植物针叶、茎干、细根以及土壤C、N、P含量及其生态化学计量比的季节变化以及不同生长时期N、P养分在不同植物器官的分配规律和林下土壤肥力的变化趋势,找出华北落叶松生长的限制性因子,明确各时期土壤养分的变化趋势,为不同时期华北落叶松的经营管理提供理论依据。主要研究结果如下:1.细根由于距离同化器官较远以及寿命较短等原因其有机碳、全氮含量季节性变化规律不明显。N、P含量在不同器官大小顺序为针叶细根茎干。各器官C、N、P含量与年龄有一定的关系,针叶、细根C、N、P含量以中、幼龄居高,成熟林含量较低,茎干则刚好相反。针叶、茎干和细根N:P比值均远远小于临界值14,华北落叶松的生长主要受氮元素的限制。随着林龄的增加,N:P比值增大,氮元素的限制作用逐渐减弱,生长速率减慢。2.随林龄的增加,土壤C、N、P含量均有增加的趋势。5种林龄林地土壤C:N比与我国土壤的C:N比相差不多,表明不同生态系统土壤C:N比具有稳定性。而C:P比与N:P比远低于我国土壤C:P、N:P比的平均值,得出此地区土壤氮素匮乏,植物的生长会受氮元素限制。3.各林龄华北落叶松针叶、茎干、细根生物量的大小分布规律均为茎干细根针叶。幼、中龄林各器官氮、磷累积量大小顺序均为针叶细根茎干,而成熟林各器官氮、磷累积量大小顺序为细根针叶茎干。生长初期与生长旺盛期,幼、中龄华北落叶松氮、磷元素主要分布于针叶,其次为细根,茎干中最少;成熟林中氮、磷元素主要分布于细根中,其次为针叶,茎干中两种元素分配量同样最少。生长季节末期,华北落叶松针叶中氮、磷的分布量减少,营养撤退回茎干与根部储存起来。4.硝态氮隶属度数值最小,对土壤肥力的作用分值最小,是该研究区土壤肥力增高的最主要的限制因子,速效钾隶属度数值较大,钾元素不是制约华北落叶松生长的因子。本研究区土壤肥力整体不高,23a最低。因此,根据需要在华北落叶松人工林地适当补充氮营养元素显得尤为重要。
【关键词】：华北落叶松 CNP含量 生态化学计量 养分分配 土壤肥力
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S718.5
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 文献综述11-18
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究进展12-18
• 1.2.1 碳氮磷营养与植物生长的研究12-13
• 1.2.2 生态化学计量学研究进展13-15
• 1.2.2.1 植物营养与生态化学计量学13-14
• 1.2.2.2 土壤养分与生态化学计量学14
• 1.2.2.3 环境因子与生态化学计量学14-15
• 1.2.2.4 生态化学计量学的应用15
• 1.2.3 落叶松研究进展15-18
• 第二章 研究内容和试验设计18-22
• 2.1 研究内容18-19
• 2.2 技术路线19
• 2.3 试验地概况19-20
• 2.4 试验方法20-21
• 2.4.1 试验林木的标记20
• 2.4.2 试验样品的采集20-21
• 2.4.3 样品的处理21
• 2.4.4 指标的测定21
• 2.5 数据处理21-22
• 第三章 华北落叶松碳氮磷含量及生态化学计量比的季节变化22-46
• 3.1 针叶碳氮磷含量及生态华北计量比的季节动态变化22-28
• 3.1.1 针叶碳氮磷含量的季节动态变化22-23
• 3.1.2 针叶碳氮磷生态化学计量比的季节变化23-25
• 3.1.3 针叶碳氮磷含量及生态化学计量比之间相关关系25-28
• 3.2 茎干碳氮磷含量及生态化学计量比的季节动态变化28-35
• 3.2.1 茎干碳氮磷含量的季节动态变化28-30
• 3.2.2 茎干生态化学计量比的季节变化30-32
• 3.2.3 茎干碳氮磷含量与生态化学计量比之间的相关关系32-35
• 3.3 细根碳氮磷含量及生态化学计量比的季节动态变化35-42
• 3.3.1 细根碳氮磷含量季节动态变化35-37
• 3.3.2 细根碳氮磷生态化学计量比的季节动态变化37-39
• 3.3.3 细根碳氮磷含量与生态化学计量比之间相关关系39-42
• 3.4 本章讨论42-45
• 3.4.1 华北落叶松叶茎根碳氮磷含量的季节动态变化分析42-44
• 3.4.2 华北落叶松碳氮磷生态化学计量比季节动态变化分析44-45
• 3.4.3 华北落叶松氮磷含量与生态化学计量比的相关性分析45
• 3.5 本章小结45-46
• 第四章 华北落叶松林地土壤碳氮磷含量及生态化学计量比的季节变化46-53
• 4.1 土壤碳氮磷含量季节动态变化46-47
• 4.2 土壤碳氮磷生态化学计量比季节动态变化47-49
• 4.3 土壤碳氮磷含量与生态化学计量比的相关关系49-51
• 4.4 本章讨论51-52
• 4.4.1 华北落叶松林地土壤碳氮磷含量季节动态变化分析51
• 4.4.2 华北落叶松林地土壤碳氮磷生态化学计量比季节变化分析51
• 4.4.3 华北落叶松植株—土壤的碳氮磷生态化学计量特征分析51-52
• 4.5 本章小结52-53
• 第五章 华北落叶松氮磷养分分配规律53-57
• 5.1 华北落叶松各器官的生物量大小53
• 5.2 华北落叶松氮磷养分积累与分配53-56
• 5.2.1 华北落叶松氮磷养分的积累53-54
• 5.2.2 华北落叶松氮磷养分的分配特征54-56
• 5.3 本章讨论56
• 5.4 本章小结56-57
• 第六章 华北落叶松人工林地土壤肥力变化分析57-62
• 6.1 土壤理化性质的统计特征57
• 6.2 土壤评价指标权重的确定57-58
• 6.3 土壤因子隶属度分析与土壤肥力综合评价58-61
• 6.3.1 土壤因子隶属度分析58-60
• 6.3.2 华北落叶松人工林地土壤质量分析60-61
• 6.4 本章讨论61
• 6.5 本章小结61-62
• 第七章 结论62-63
• 参考文献63-70
• 致谢70-71
• 作者简介71

【参考文献】

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本文编号：540627