哀牢山自然保护区生态化学计量特征的垂直分异研究

发布时间：2020-10-18 03:49

　　 陆地生态系统植物-凋落物-土壤系统生态化学计量学特征的地理学分布规律及其影响因素研究是近期生态学研究的热点问题之一。本文以云南哀牢山国家级自然保护区东西坡海拔1500~3100m的自然森林植被为研究对象,在每100m的海拔梯度中设置3个20m×20m样方,采集样方内乔木层中优势种的叶片、新鲜凋落物和0~10cm的表层土壤,并进行室内测定和分析,研究森林生态系统中叶片-凋落物-土壤C、N、P含量及其生态化学计量特征,以及不同组分之间养分的耦合性和生态化学计量比值在海拔梯度上的变化,得出以下主要结论:(1)哀牢山东坡叶片、凋落物、土壤C、N、P含量及其生态化学计量学比值的平均值分别为534.79 g/kg、15.55 g/kg、1.15 g/kg、38.61、544.10、14.83;492.11 g/kg、10.53 g/kg、0.57 g/kg、55.30、1174.26、22.01;96.09 g/kg、5.58 g/kg、0.84 g/kg、20.26、137.76、6.90。西坡叶片、凋落物、土壤C、N、P含量及其生态化学计量学比值的平均值分别为559.85 g/kg、12.46 g/kg、1.27 g/kg、48.60、532.83、11.74;499.19 g/kg、9.07 g/kg、0.65 g/kg、61.82、911.22、17.54;82.39g/kg、5.06 g/kg、0.82 g/kg、17.10、119.65、7.24。哀牢山东西坡同一海拔梯度不同组分间C、N含量大小均为叶片凋落物土壤,P含量则为叶片土壤凋落物,叶片和凋落物两者之间含量差异不显著,与土壤含量差异显著;哀牢山东西坡同一海拔梯度内叶片、凋落物C、N、P生态化学计量比差异不显著,与土壤差异显著,比值大小均为凋落物叶片土壤。(2)将上述结果与其它地区叶片、凋落物、土壤C、N、P含量及其生态化学计量学比值进行对比分析,发现哀牢山森林系统碳蓄积能力较强,西坡叶片和凋落物C含量比东坡高。东西坡高海拔地区植物叶片N元素缺少是限制植物生长的主要因素,低海拔地区植物叶片P元素缺失是限制植物生长的主要因素,而土壤N、P含量高于中国土壤平均含量,低海拔地区凋落物N:P比值较大,土壤P元素的有效性较低,是该山地低海拔地区森林出现退化的主要生态因素。(3)哀牢山东坡叶片、凋落物和土壤显著相关性主要体现在三个组分之间各自C、N、P含量及其生态化学计量比值的相关性,叶片C含量、土壤黏粒含量均与其他组分生态化学计量特征未出现显著相关,仅叶片P含量与土壤N、P含量、叶片C:N比值与土壤N、P含量及C:N比值、叶片N:P含量与土壤P含量、C:P、N:P比值和自然含水量极显著相关或显著相关。与东坡相比,西坡叶片-凋落物-土壤系统中养分循环利用较密切,土壤自然含水量对凋落物养分元素的分解淋溶及土壤黏粒对植物对土壤有效养分的吸收利用作用强。(4)哀牢山东西坡叶片和土壤C、N、P含量及其生态化学计量特征与海拔梯度变化相关性显著,西坡整体不同组分养分及生态化学计量与海拔梯度的相关性比东坡显著,主要由于西坡气温和降水在海拔梯度变化上相关性较强。叶片和凋落物C、N、P含量及其生态化学计量特征在海拔梯度上的变化趋势基本一致,C含量在海拔梯度间的差异变化不明显,N含量、C:P、N:P比值随海拔升高呈下降趋势,其他数值含量变化趋势相反。哀牢山东西坡高海拔地区土壤N、P含量较低,但叶片N、P含量在高海拔地区含量较高,叶片N:P比值随海拔升高而减小。东西两侧土壤自然含水量都随海拔升高而增加,东坡低海拔地区土壤自然含水量递增缓慢,高海拔地区递增加快,西坡土壤自然含水量在海拔梯度上递增稳定。
【学位单位】：云南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：Q948
【部分图文】：

（2）地貌保护区的地貌结构可分为三大部分：最高层由两列南北向的山峰构成，主峰均在 2500m 以上，山顶部分是残存的高原面，高原面上分布着残丘、浅盆地及宽谷谷地，这些浅盆地或宽谷均为元江、者干河的小支流的上源部分；东侧山峰海拔多在 2800m 以上，坡度较陡一般在 30°~40°之间，山峰线被东西向的河流切穿，一些山峰已互不相连，成为支流之间的分水高地，受支流峡谷的深切，相对高度比西侧大，且它们耸立在一些支流的峡谷上方，保存较好的断层平台使山坡有一陡一缓逐级下降的特点；西侧可视为哀牢山的主要山脊线，也是分水岭，连续有 13 座海拔 3000m 以上的高峰，其中，哀牢山最高峰——大雪锅山就分布在山峰线上[15,62]。山体西坡坡度较缓，一般不会超过 30°，几级残留的夷平面中还有个别古河道的残迹（图 2.2）。

总盖度、树高、胸径；经纬度、海拔、坡度、坡向；枯落物层厚度、土壤颜色、母岩母质、松紧度、湿润度、根量、砾石含量等（.2）。经室内实验分析得出，大雪锅山东西坡 0~10cm 的表层土壤 pH~4.8 之间，土壤质地以砂壤土为主（依据美国制土壤质地分类标准 以下低海拔地区的土壤机械组成以壤砂土为主，个别部分海拔梯度黏壤土和砂土（图 2.4）。

图 2.3 野外样品采集2.2.3 样品室内分析方法将野外采集的叶片、凋落物和土壤样品带回实验室，叶片和凋落物经 105℃杀青 10 min 后，放入 65℃的烘箱烘干至恒重，用植物粉碎机粉碎，过 100 目筛，用于 C、N、P 含量测定；土样按照《土壤理化分析与剖面描述》[65]中的要求，置于阴凉处风干，去除动植物残体、石块等，研磨过 10 目和 60 目土壤筛，分别制成粒径 2.00mm 和 0.25 mm 待试土样。采用重铬酸钾-油浴加热法[65]测定叶片、凋落物和土壤 C 含量；采用浓 H2SO4消煮-凯式定氮法[65]测定叶片、凋落物、土壤N含量；采用H2SO4-H2O2消煮－钼锑抗比色法[66]测定叶片和凋落物P含量；
【参考文献】

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本文编号：2845755