湘北丘陵區(qū)混交闊葉林不同樹種土壤C、N、P生態(tài)化學計量學特征研究.pdf

1、生態(tài)化學計量學是研究生物系統(tǒng)能量平衡和多重化學元素平衡的科學。生態(tài)化學計量目前主要強調活的有機體中碳(C)、氮(N)、磷(P)等重要元素間的計量關系。土壤中C、N、P是限制植物生長發(fā)育的重要養(yǎng)分元素，也是植物賴以生存的物質基礎和重要的環(huán)境條件。亞熱帶是闊葉林主要分布區(qū)，由于受人工干擾天然闊葉林退化嚴重，后經人工造林，使其有了一定的恢復。因此，本論文以湘北丘陵區(qū)人工種植混交闊葉林不同樹種為對象，比較研究不同樹種土壤C、N、P含量及其化學計

2、量學特征，揭示同一環(huán)境不同樹種對當地土壤的養(yǎng)分供給能力的影響，為營造人工林樹種配置及其經營管理提供科學依據。主要研究結果如下:
　　(1)研究區(qū)內20種樹種0-20cm土層C含量變化范圍為3.07-11.51g·kg-1，20-40cm土層C含量變化范圍為2.59-9.65g·kg-1，40-60cm土層C含量均值為7.85-2.23g·kg-1，C含量分布特征基本表現(xiàn)為隨土壤深度增加而呈遞減趨勢。0-20cm土層N含量變化范圍為

3、0.42-1.01g·kg-1，20-40cm土層N含量變化范圍為0.34-1.00g·kg-1，40-60cm土層N含量變化范圍為0.30-0.87g·kg-1。0-20cm土層P含量變化范圍為0.42-0.93g·kg-1，20-40cm土層P含量變化范圍為0.35-0.94g·kg-1，40-60cm土層P含量變化范圍為0.27-0.84g·kg-1。
　　(2)研究區(qū)內20種樹種0-20cm土層的C/N變化范圍為4.32-

4、16.73，20-40cm土層為3.66-15.56，40-60cm土層為4.54-17.79，平均值分別為11.42、10.70、9.72，表明表層土壤C/N較高，因此表層土壤礦化速率較低，微生物活性受到一定限制，而且研究地C/N比處在我國土壤C/N比(10∶1-12∶1)平均值范圍內。研究區(qū)內20種樹種0-20cm土層的N/P變化范圍為0.56-2.17，20-40cm土層為0.36-2.29，40-60cm土層為0.47-1.81

5、，平均值分別為1.16、1.10、0.94，表明本研究地并未受到N限制。研究區(qū)內20種樹種0-20cm土層的C/P變化范圍為5.36-23.89，20-40cm土層為3.48-19.79，40-60cm土層為2.65-25.83，平均值分別為12.62、11.37、9.00。由此表明不同樹種對C、N、P的吸收效率不同，是造成土壤C/N/P化學計量學特征差異的主要影響因素。
　　(3)研究區(qū)內土壤pH范圍在3.92-5.01之間，為

6、酸性土。土壤含水量變化范圍為10.23％-11.54％。土壤容重為1.38。
　　土壤理化性質與C、N、P和化學計量學之間的關系表現(xiàn)為:除野桐、杜英、闊瓣含笑、柔毛油杉、栓皮櫟和長葉石櫟的土壤pH值與土壤C呈顯著相關，其余樹種的土壤pH值均與土壤C無顯著相關性。除鵝掌楸、長葉石櫟、柔毛油杉、杜英的土壤pH值與土壤N呈顯著性外，其余樹種的土壤pH值均與N無顯著相關性。所有樹種的土壤pH值分別與P、C/N之間無顯著相關性。除杜英、鵝掌

7、楸和柔毛油杉的土壤pH值與N/P呈顯著相關外，其余無顯著相關性。除栓皮櫟、野桐、柔毛油杉、杜英的土壤pH值與C/P呈顯著相關，其余無顯著相關性。
　　除野桐、藍果樹、紅稠木、紅櫸的土壤含水量與土壤C值呈顯著相關外，其余無顯著相關性。紅櫸、栓皮櫟、白玉蘭的土壤含水量與土壤N值呈顯著相關外，其余無顯著相關性。20種樹種的土壤含水量均與土壤P含量不存在顯著相關性。除鵝掌楸的土壤含水量與C/N值呈顯著相關外，其余無顯著相關性。除栓皮櫟的土

8、壤含水量與N/P呈顯著相關，其余無顯著相關性。除藍果樹、栓皮櫟和野桐的土壤含水量與C/P呈顯著相關，其余無顯著相關性。
　　除臭椿、長葉石櫟的土壤容重與C呈顯著相關，其余無顯著相關性。除長葉石櫟、柔毛油杉的土壤容重與N呈顯著相關，其余無顯著相關性。20種樹種的土壤容重與P含量無顯著相關性。20種樹種的土壤容重與C/N無顯著相關性。除大葉青岡、長葉石櫟的土壤容重與N/P呈顯著相關外，其余無顯著相關性。除長葉石櫟的土壤容重與C/P呈顯