摘要
柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)是晋西北丘陵风沙区主要的退耕还林植物,在维持群落物种多样性、生态系统稳定和土壤环境恢复等方面发挥着非常重要的作用.为探究不同林龄柠条锦鸡儿人工林生态系统碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征与叶片光合作用和土壤环境因子之间的相互关系,该研究以晋西北丘陵风沙区不同林龄(0、6、12、18、40和50年)柠条锦鸡儿人工林植物叶片和土壤为研究对象,分析了柠条锦鸡儿叶片和土壤C、N、P化学计量的变化特征及其相互关系.结果表明:1)随着林龄的增加,柠条锦鸡儿叶片C、N含量显著增加,P含量呈先增加后减少的趋势,叶片的C、N、P含量分别在434.14-452.26、15.72-28.11、1.32-1.95 g·kg-1之间,其中叶片C、N含量均在林龄50年达到最大值,而叶片P含量在林龄18年达到最大值;叶片C∶N呈先增加后减少的趋势,林龄18年达到最大值,N∶P呈显著增加趋势,林龄50年达到最大值.叶片的光合色素(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量)随着林龄增加呈显著下降的趋势,叶片的C、N含量对光合色素含量变化具有显著的影响.2)土壤含水量在0-20 cm土层呈先增加后减少趋势,尤其在林龄18年之后显著下降;0-20 cm土层中的土壤有机碳(SOC)和全氮(STN)含量随着林龄的增加而增加,土壤全磷(STP)含量无显著变化.土壤C∶N、C∶P和N∶P随着林龄的增加呈增加的趋势.3)柠条锦鸡儿人工林土壤含水量与SOC和STN含量具有显著正相关关系,SOC和STN含量之间也呈显著的正相关关系;柠条锦鸡儿叶片N和P含量具有显著正相关关系;叶片C、N含量与土壤SOC、STN、STP含量之间均呈显著正相关关系,与土壤含水量呈负相关关系,叶片化学计量比与土壤化学计量比之间呈显著正相关关系.随着林龄的增加,柠条锦鸡儿人工林主要受P含量及土壤含水量的影响.该研究结果对系统了解柠条锦鸡儿人工林生态系统的养分变化,养分调控和抚育管理具有指导意义.
基金项目
国家自然科学基金(41807518)
国家自然科学基金(42171033)
山西省高等学校科技创新项目(41807518)
山西省高等学校科技创新项目(42171033)
Science and Technology Innovation Project of Higher Education Institutions in Shanxi Province(KLDD-2020-05)
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