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摘要:[目的]探究黔中喀斯特地区次生林林分土壤和优势树种叶片的化学计量特征及其季节变化规律,为退化喀斯特地区植被恢复提供参考依据.[方法]在秋(10月)、冬(1月)、春(4月)和夏(7月)季对黔中喀斯特地区针叶林、阔叶林和针阔混交林3种林分土壤和优势树种叶片进行野外采样,测定分析其碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其计量比C/N、C/P和N/P.[结果]黔中喀斯特地区次生林3种林分土壤中的C、N、P含量及C/N、C/P和N/P的总平均值分别为47.98 g/kg、1.71 g/kg、0.77 g/kg、29.50、68.93和2.34,3种林分优势树种叶片的C、N、P含量及C/N、C/P和N/P总平均值分别为461.66 g/kg、13.75 g/kg、1.76 g/kg、38.75、387.70和9.57,反映出林分优势树种叶片的C、N和P含量较高.3种林分土壤中的C、N和P含量均在春季最低,N和P含量最高值出现于秋季,C含量最高值出现于夏季;除针叶林的N/P最低值出现在春季外,其余林分C/N、C/P和N/P的最低值均出现在秋季.3种林分优势树种叶片的C和N含量呈冬季低夏季高的变化趋势,P含量最高和最低值出现的季节在3个林分中各异,C/N、C/P和N/P在春、夏季最高,在秋、冬季最低.相关性分析结果表明,林分优势树种叶片C含量、C/P、N/P与土壤C含量呈极显著正相关(P<0.01)或显著正相关(P<0.05,下同),叶片N/P与土壤C/P及二者的C/P和N/P间也呈显著正相关.[结论]季节变化对喀斯特地区次生林林分的土壤化学计量特征有一定程度影响,对林分优势树种叶片化学计量特征的影响较明显,且呈春、夏季高,秋、冬季低的变化趋势;该地区次生林植被生长主要受N限制,可将N/P作为判断植物N和P营养元素受限制的指标.
摘要:为了研究退化喀斯特森林养分循环特征,以黔中喀斯特常绿落叶阔叶次生林内的10个优势种凋落叶为对象,开展化学计量学特征研究.研究结果表明:凋落叶中C、N、P元素与凋落叶的质量比分别为(497.88±12.97)mg/g、(12.19±0.54) mg/g和(0.89±0.05)mg/gom(C)∶m(N)/m(C)∶m(P)和m(N)∶m(P)值分别为43.17±2.07、620.03±42.33和14.60±0.81.不同生活型树种凋落叶中C和P元素与凋落叶的质量比及m(C)∶m(P)均表现为常绿树种大于落叶树种(P<0.05).凋落叶中N、P与凋落叶的质量比呈正相关.同其他研究结果相比,喀斯特地区树种凋落叶中C、N、P元素与凋落叶的质量比具有地域差异.黔中次生森林凋落叶中C、N、P与凋落叶的质量比普遍较高,凋落叶的分解速率较快,N、P元素成比例矿化释放,但是矿质养分和凋落叶的分解不受有机物与凋落叶质量比的影响.
摘要:以黔中喀斯特地区10种优势树种为研究对象,对其根、茎、叶中的碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征及其器官性状之间的关联进行了分析,旨在探明喀斯特地区主要优势树种养分利用特征及其对贫瘠环境的适应能力.主要结果如下:研究区植物叶片的N/P平均值为(9.75±0.55),主要受N的限制,但固氮植物桤木和马桑因其自身具有较强的固氮能力,未因贫瘠环境中N的缺乏而受到N的制约,叶片N/P(13.76)比值接近于14.C含量、C/N、C/P在各生长型间表现为:常绿树种>落叶树种,针叶树种>阔叶树种,非固氮>固氮植物;N、P含量则为:常绿树种<落叶树种,针叶树种<阔叶树种,非固氮<固氮植物.各器官的养分分配方式:全C含量为叶(438.93 mg·g-1)>茎(393.83 mg·g-1)>根(355.95 mg·g-1);全N含量为叶(16.26 mg·g-1)>根(5.1 mg·g-1)>茎(3.73 mg·g-1);全P含量为叶(1.73 mg·g-1)>根(0.52 mg·g-1)>茎(0.29 mg·g-1).植物各器官N与P均呈显著正相关关系(P<0.05),体现了植物吸收N、P养分元素的协同性.植物叶与根,茎与根以及茎与叶的相同元素之间均呈正相关关系(P<0.05),说明环境供应植物体各器官的养分元素具有共变性.叶、根、茎中C与C/N、C/P均呈显著正相关,说明N、P对植物的生长及有机物的积累有着极其重要的作用.
[硕士论文] 舒利贤
生态学 贵州大学 2017(学位年度)
摘要:植物竞争作为生态学的重要研究内容,久经未衰。喀斯特区域上植物竞争针对地上部分运用竞争指标对种内及种间关系展开大量研究,但是未能更好的解释区域内植物竞争过程中植物的生长特征、养分利用特征、建成成本特征以及植物的生长竞争能力,这严重制约着喀斯特地区植物竞争理论的发展以及森林经营管理(特别是物种筛选)。因此本文以喀斯特地区典型次生林内乔木层建群种(猴樟、喜树、厚朴、光皮桦和响叶杨)为研究对象,结合野外实验和室内指标测定,分析不同树种生物量分配及生长特征,不同树冠高度比叶面积变化特征,氮(N)、磷(P)和钾(K)养分含量特征以及不同树种建成成本在器官之间的差异性,并采用层次分析方法综合评价5种建群树种生长竞争能力大小,得出的主要研究结果如下:
  (一)黔中喀斯特地区典型次生林内乔木层建群种生物量分配特征表现为干>枝>叶>根兜>根;不同部位表现为地上生物量>地下生物量,根茎比值变化范围为0.11~0.44,均值为0.22。
  (二)不同光环境下不同生长速率指标存在差异。地径生长速率表现为:孤立木(5.01mm/a)>林缘木(4.82mm/a)>林中木(4.32mm/a);树高生长速率表现为:林中木(0.86m/a)>林缘木(0.83m/a)>孤立木(0.75m/a);生物量积累速率表现为:不同树种的孤立环境下最快,猴樟与厚朴为:林缘木>林中木,光皮桦、喜树和响叶杨表现为:林中木>林缘木。
  (三)不同冠层比叶面积变化规律明显。林中环境下,均呈现上层显著小于下层,但是与中层差异不显著;林缘环境下变化不明显;孤立环境下,不同冠层之间不存在显著差异。
  (四)树种根的热值显著低于叶片、枝条和茎。喀斯特原始阔叶林树种热值(16.71±0.94KJ/g)低于次生林阔叶林树种(18.53±0.77KJ/g)。不同器官建成成本变现为:叶片>枝条或茎>根;地上部分构建消耗大于地下部分构建消耗。建成成本在不用区域之间存在差异。
  (五)基于树种生长能力、养分利用能力和建成消耗能力三方面的研究,构建树种生长竞争能力评价指标体系,采用层次分析方法(AHP)对树种生长竞争能力进行综合评价,结果表明:不同光环境下,树种生长竞争能力存在差异。整体水平上,黔中喀斯特次生林5种乔木树种的生长竞争能力从高到低依次为厚朴(0.256)、光皮桦(0.236)、响叶杨(0.226)、喜树(0.210)和猴樟(0.188)。
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