摘要
研究森林植被与土壤碳（C）氮（N）磷（P）化学计量关系是理解生态系统各组分的相互作用和探究植物的生长状况及生态适应性的关键。喀纳斯天然林是我国北方典型的泰加林，在区域水汽、养分循环和多样性维持等方面发挥了重要作用。以喀纳斯天然林29种乔灌草植物及其生境为对象，运用方差分析、相关分析、冗余分析等方法研究植物叶片及土壤的化学计量特征及其相互关系,揭示喀纳斯天然林乔木、灌木和草本环境适应性的异同。这有助于丰富干旱区山地植物生态化学计量学的研究内容，也为干旱区山地植被的修复与保护提供理论支撑的现实意义。 （1）喀纳斯天然林29种植物叶片C、N、P含量均值分别为469.99 g/kg、23.87 g/kg、3.67 g/kg;C∶ N、C∶ P、N∶ P 分别为 27.42、158.58、7.10。乔木物种相较于灌木和草本具有更高的C∶ N、C∶ P,但N、P元素含量则低于灌木和草本，表明乔木植物具有更加高效的N、P利用效率。乔灌草叶片N∶P均低于14,表明喀纳斯天然林植物生长普遍受到N元素限制。元素之间的相关分析表明，乔灌草叶片C含量与N、P含量均呈显著负相关关系（p＜0.05）,N含量和P含量呈显著或极显著正相关，三者叶片C∶ N、C∶ P受C、N、P含量控制，N∶P受到N、P含量控制。 （2）随海拔的上升，天然林植物叶片C、N、P含量及其计量比的变化规律不同:在整个海拔区间上，叶片N含量具有与叶片C含量和C∶ N相反的变化趋势，叶片P含量与C∶P呈相反的变化趋势;叶片化学计量特征随海拔上升未呈现出减小或增大的变化趋势。 （3）土壤有机碳（SOC）、土壤全氮（STN）具有明显的表层聚集性，随土层加深而降低，土壤全磷（STP）则在土层间均匀分布。土壤元素间的相关性显示SOC与STN以及STN与STP间呈极显著正相关（p＜0.01）,而SOC与STP间相关性不显著（p＞0.05）。 （4）随海拔的上升，SOC、SOC∶ STN、SOC∶ STP和STN∶ STP呈显著上升趋势，STP呈下降趋势，而STN则不随海拔发生明显变化。土壤电导率（EC）与0-10 cm 土壤层SOC、STN、STP含量间呈显著正相关（p＜0.05）。土壤pH与10-30 cm 土壤层STN和STP以及30-50cm 土壤层STP呈显著正相关（p＜0.05）,与 30-50 cm 土壤层 SOC∶ STP 和 STN∶ STP 呈显著负相关（p＜0.05）。 (5)冗余分析结果显示，土壤因子中STP、pH、SOC∶ STN对草本叶片C、N、P化学计量特征的解释程度最高;SOC、pH、STP对乔木叶片C、N、P化学计量特征的解释程度最高;pH、STN、SOC∶ STP对灌木叶片C、N、P化学计量特征的解释程度最高。 (6)不同生活型植物叶片N、P含量及其计量比的内稳性存在差异，在不同生活型间其大小基本表现为乔木＞灌木＞草本;N元素、P元素及其计量的内稳性水平在同一生活型中也存在较大差异，N元素内稳性整体上强于P元素和N∶P,表明该区域植物普遍受到N元素限制。 综上所述，本研究通过探究喀纳斯天然林植物-土壤碳氮磷化学计量化学计量特征及其相关关系，揭示了同一生境下不同生活型植物的环境适应策略及其养分限制情况，为全球气候变化影响下中国西部干旱区森林生态系统的植物环境适应机制及养分循环提供了理论参考和数据支持。
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