【摘要】：為了解黃土高原典型人工林植被的可持續(xù)發(fā)展問題以及土壤-植物碳氮磷分配格局和生態(tài)化學(xué)計量比的關(guān)系,本文以黃土高原典型人工林-刺槐、檸條林為研究對象,通過對刺槐、檸條葉片、莖、植物根系、枯落葉、土壤的碳氮磷含量以及化學(xué)計量比、生態(tài)化學(xué)計量學(xué)對環(huán)境因子的響應(yīng)的系統(tǒng)研究,揭示典型人工植被生長過程的養(yǎng)分比例調(diào)控機(jī)制和各組分間的相互關(guān)系。主要研究結(jié)論如下:(1)隨著林齡的增加,刺槐林土壤碳氮含量顯著增加,土壤磷含量在中林齡最高;植物碳氮磷含量高于土壤,植物地上活體碳含量高于枯落葉;氮磷元素在不同組分間變化規(guī)律表現(xiàn)為葉片枯落葉根系莖;刺槐葉片N/P在幼林齡、中林齡和成熟林分別為17.70、13.49、12.70,葉片N/P隨著林齡的增加呈下降趨勢。(2)黃土高原刺槐林土壤碳氮磷平均含量分別為7.49、0.78和0.77g·kg-1,檸條林土壤碳氮磷平均含量分別為5.08、0.58和0.49g·kg-1;刺槐、檸條土壤碳氮養(yǎng)分含量出現(xiàn)表層富集現(xiàn)象,磷含量分布相對均勻;刺槐、檸條土壤碳氮磷含量表現(xiàn)出刺槐檸條,表明刺槐對碳氮磷的儲存能力大于檸條。(3)葉片氮磷含量較高,根莖氮磷含量較低;刺槐葉片N/P平均值為14.08,檸條葉片N/P平均值為20.13,刺槐生長受到氮磷共同限制,檸條生長受磷限制;以Garnier理論作為判斷依據(jù),刺槐根系的生長受氮的限制,刺槐莖的生長受氮磷共同限制;檸條葉片生長受磷的限制,莖的生長受氮的限制。莖和土壤、根系碳氮磷之間具有顯著相關(guān)性,說明莖與土壤、根系的關(guān)系較為密切。(4)刺槐、檸條不同組分間內(nèi)穩(wěn)性有差異,刺槐葉片和根系的碳氮元素不具備內(nèi)穩(wěn)性,根系和莖的磷元素內(nèi)穩(wěn)性較高,檸條葉片的氮元素內(nèi)穩(wěn)性較高,根系和莖的磷元素內(nèi)穩(wěn)性較高。檸條的碳氮元素間的內(nèi)穩(wěn)性指數(shù)大于刺槐,磷元素內(nèi)穩(wěn)性指數(shù)小于刺槐;刺槐C/P的內(nèi)穩(wěn)性指數(shù)較高,C/N不具備內(nèi)穩(wěn)性,檸條葉片C/N、N/P內(nèi)穩(wěn)性指數(shù)較高,莖C/P內(nèi)穩(wěn)性指數(shù)較高。(5)刺槐、檸條林土壤碳氮磷含量隨著緯度的增加而下降,在北緯37°以南檸條林土壤碳氮含量高于刺槐,在北緯37°以北刺槐林土壤碳氮含量高于檸條;降水量400mm是一個臨界點,小于400mm,降水量對刺槐林土壤養(yǎng)分影響不大,超過400mm,影響顯著增大;刺槐林土壤對年降水變化較為敏感,檸條林土壤對海拔變化較為敏感。(6)刺槐枯落葉碳氮磷含量隨著緯度的增加而降低,氮磷含量隨海拔的增加而降低,隨著年均溫度和年降水的增加而增加。刺槐、檸條葉片碳氮磷含量均與緯度無明顯相關(guān)性,不符合“溫度-植物生理假說”,刺槐葉片氮含量隨著海拔的升高而升高,碳磷含量隨著年降水的升高而升高,與年均溫度無明顯相關(guān)性;刺槐根系的養(yǎng)分含量隨著緯度的增加而增加,與溫度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,支持“溫度-植物生理假說”。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S718.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2695827