晋西黄土区典型林分树种-枯落物-土壤生态化学计量特征

发布时间：2020-07-08 10:24

【摘要】：晋西黄土区年降雨量稀少,水土流失严重。生态计量学研究思路和方法,有助于认识复杂生态系统养分元素含量变化特征。本文通过野外调查和分析实验相结合的方法,选取了6种常见典型森林树种(山杨、落叶松、辽东栎、侧柏、油松及刺槐)作为研究对象,对6种树种不同器官(叶、枝、干及根)、林下枯落物以及林地土壤的有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P)含量和化学计量比进行了分析,并探讨了不同树种-枯落物-土壤间C、N、P含量的相关性和内稳性。主要研究结果表明:(1)叶片C含量大小顺序为辽东栎山杨油松刺槐侧柏落叶松,叶片N含量大小顺序为刺槐山杨落叶松辽东栋油松侧柏,叶片P含量大小顺序为落叶松辽东栎侧柏油松山杨刺槐。山杨、落叶松及刺槐叶片C:N低,具有低N利用效率与同化C能力,侧柏、油松及辽东栎C:N较高,对N利用效率及同化C能力较高,刺槐叶相较其它5种树种叶C:P更高,对P利用效率更高,能同化更多的C。(2)刺槐生长受P限制,山杨生长受N、P共同限制,落叶松、侧柏、油松及辽东栎生长均受N限制;6种树种枯落物C含量较丰富,3种阔叶林(山杨、辽东栎、刺槐)枯落物N含量较高,而3种针叶林(侧柏、落叶松、油松)枯落物N较缺乏,山杨枯落物P较缺乏,其它5种树种均未出现缺P现象。3种阔叶林树种较3种针叶林枯落物矿化分解作用更强,分解速率更快;林地土壤的C、N、P含量均随土层加深呈现减小的趋势,且表聚作用(0-1Ocm)明显,6种林地土壤C、P相对缺乏,P缺乏最为严重,N未出现缺乏现象。(3)树种的最高C含量主要集中在树枝和树干,3种阔叶树种最低C含量位于树根,3种针叶树种最低位于树叶;树种N、P含量最高均位于树叶和树枝,最低分别集中在树干和树根;树种的C:N、C:P最高主要位于树干和树根,最低位于树叶和树枝,树种N:P最高位于树叶,最低是树干和树枝。(4)6种树种叶片C、N、P相互间相关性不显著,但6种树种的叶片与枯落物、叶片与土壤、枯落物与土壤间的部分元素存在极显著(显著)相关性;当外界环境为土壤元素含量变化时,山杨、落叶松、侧柏、油松及刺槐各器官内稳性总体强于外界环境为对应枯落物元素含量变化时器官内稳性,而辽东栎各器官内稳性总体低于外界环境为对应枯落物元素含量变化。研究结果有助于揭示晋西黄土区森林生态系统养分利用状况、限制因素和分配格局,对区域脆弱生境的植被恢复与管理具有一定意义。
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S718.5

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