黄土高原刺槐林地土壤—植物生态系统化学计量特征研究

发布时间：2020-10-10 22:28

　　 黄土高原自退耕还林生态工程实施以来,已建设了大量的人工刺槐林地,在一定程度上遏制了黄土高原日益恶化的生态环境。然而,随着刺槐林龄的增加,林地生态系统的内部环境及土壤性质也会随之发生改变,进而影响土壤-植物系统养分分配格局。因此,研究刺槐林地土壤-植物生态系统化学计量学特征,探讨刺槐叶片-根-土壤的养分含量及其生态化学计量学特征的关系,对掌握碳氮磷养分循环调控机制有重要意义。主要结论如下:1、刺槐林地土壤含水量呈逐年降低趋势,而土壤饱和导水率呈逐年增大趋势,土壤含水量与饱和导水率变化趋势随土层深度增加而逐渐加剧。随生长年限的延长,刺槐林地0-200 cm土壤含水量均值呈逐渐减少趋势,同一月份,各林龄土壤平均含水量呈现的变化趋势为:10年与15年均无显著性差异,25年与40年相差不大,40年较10年分别降低了16.70%、34.01%、22.70%、25.39%;0-200 cm土壤含水量在3、5、8、10月呈逐渐下降趋势;0-50 cm土壤饱和导水率均值随年限增长逐渐增大,40年较10年增长了59.56%,并且随土层深度增加而逐渐减小。2、刺槐林地土壤养分含量随生长年限延长呈增加趋势。随着刺槐林地年限的增长,土壤中养分含量都呈增加趋势,有机C、全N、速效P和速效N含量均为先减小后增大,全P和全K逐渐增大。与10年林地有机C、全N、全P、全K相比,40年林地依次增长了26.95%、30.56%、5.56%、23.02%。土壤养分具有“表聚效应”,即表层土壤养分含量较高,随土层深度增加呈递减趋势。除全钾外其他土壤养分含量均偏低。3、随生长年限延长刺槐林地土壤C:N、C:P和N:P比呈先减少后增加趋势,C:P、N:P比随土层深度增加而递减。该地区土壤化学计量比值总体上较小。土壤C:N、C:P和N:P比均为随年限增长呈现出先减少后增加趋势,表明随着刺槐生长,土壤C、N积累速率先增快后减慢,土壤固P潜力先减小后增大。C:N比大于C:P比大于N:P比,可以看出随刺槐年限的增加,C素的积累速率大于N、P。4、不同生长年限刺槐叶片中C、N、P及化学计量比有显著差异,而根系中C、N、P及化学计量比差异不显著。叶片有机C含量随刺槐年限增长而减小,全N和全P含量随刺槐年限增长先减小后增加,40年叶片养分较10年降低了12.22%、20.42%、30.77%。随着年限的增长,刺槐固C能力逐渐减弱,N、P元素的积累速率随刺槐生长先减小后增大。叶片C:N比随年限呈波动变化,叶片C:P比随年限增长先增加后减少,刺槐叶片N:P比随年限增加逐渐增大,40年叶片各计量比较10年分别增加了13.46%、9.28%、14.02%。刺槐生长速率随年限增加而降低,且该地区主要受P限制。4个年限刺槐在0-200 cm土层根系有机C、全N、全P、C:N比及C:P比值随年限增长呈现出波动变化趋势,根系N:P比均值随年限增加而增大。5、不同生长年限刺槐C、N、P在叶片-根系-土壤中的分配比变化明显,土壤与叶片化学计量比均无明显的相关性,根系化学计量比与土壤和叶片均有一定的关系。植物器官和土壤,C、N、P在根与表层土壤的分配规律均呈逐渐下降趋势,表明随着刺槐的生长,土壤养分也在不断改良;对于叶片和根系,C素的分配相对稳定,N、P分配比先减小后增加,表明先向根系富集后向叶富集。土壤与叶片化学计量比均无明显相关性,根系化学计量比与土壤和叶片都有一定的联系,植物从土壤中吸收养分与根部密切相关,且根系与叶内部养分含量密切相关,处于动态平衡。
【学位单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：S792.27
【部分图文】：

变异系数/% 4.93 16.44 16.46同列不同小写字母表示养分间差异达显著水平(P＜0.05)。由表6-1、图6-1可以看出4个年限刺槐叶片有机碳含量均值范围为380.69-433.71 mg g-1，分别为 433.71、402.90、391.37、380.69 mg g-1，均值为 402.17 mg g-1，变异系数
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本文编号：2835671