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里海盐爪爪冠下土壤化学计量比变化特征
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作者 袁如薏 韩志立 +4 位作者 潘斯瑶 马红钰 黄铖 赵丹 程军回 《新疆农业科学》 CSCD 北大核心 2024年第12期3097-3104,共8页
【目的】验证灌木个体大小、空间位置和采样方向对其冠下土壤化学计量比的影响。【方法】在准噶尔荒漠西北缘选取4种个体大小不同的里海盐爪爪个体,在其冠下4个不同采样方向(东、南、西、北)和4个空间位置上(主根周围、冠幅中央、冠幅... 【目的】验证灌木个体大小、空间位置和采样方向对其冠下土壤化学计量比的影响。【方法】在准噶尔荒漠西北缘选取4种个体大小不同的里海盐爪爪个体,在其冠下4个不同采样方向(东、南、西、北)和4个空间位置上(主根周围、冠幅中央、冠幅边缘和株间空地),分别采集0~10 cm和10~20 cm土壤样品,在测定有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量的基础上,分析个体大小、空间位置和采样方向对土壤C/N、C/P和N/P变化的影响。【结果】里海盐爪爪冠下土壤C/N、C/P和N/P表现出由主根周围向株间空地逐渐递减的趋势。其中,C/N在较小个体里海盐爪爪冠下10~20 cm土层表现出主根周围高出冠幅中央13.6%;C/P在0~10 cm和10~20 cm土层各空间位置间均存在显著性差异,且10~20 cm土层主根周围C/P高出株间空地15.6%-16.3%;N/P在10~20 cm土层中表现为大个体里海盐爪爪主根周围是冠幅边缘的1.3倍,较小个体里海盐爪爪冠幅中央显著高出主根周围40%。土壤SOC、TN、TP与土壤化学计量比表现出显著的相关性(P<0.01)。【结论】该区域C/N较为稳定,C/P与N/P成为该区域养分限制性指标。 展开更多
关键词 个体大小 空间位置 采样方向 土壤化学计量比 里海盐爪爪
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福州茉莉花种植园土壤化学计量比及其对碳释放潜力的影响 被引量:10
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作者 汪旭明 曾冬萍 +4 位作者 闵庆文 仝川 王维奇 张永勋 郑江闽 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2015年第1期118-126,共9页
选取有机茉莉花种植园、常规茉莉花种植园、茉莉花+龙眼间作种植园为研究对象,通过测定3种种植园土壤全碳(TC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)质量分数及二氧化碳(CO2)释放潜力,研究不同种植方式下茉莉花种植园土壤化学计量比及其对碳... 选取有机茉莉花种植园、常规茉莉花种植园、茉莉花+龙眼间作种植园为研究对象,通过测定3种种植园土壤全碳(TC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)质量分数及二氧化碳(CO2)释放潜力,研究不同种植方式下茉莉花种植园土壤化学计量比及其对碳释放潜力的影响。结果表明:1)3种茉莉花种植园土壤碳氮质量比值(C/N)分别为11.33、10.93、9.48,碳磷质量比值(C/P)为23.23、25.33、10.91,碳钾质量比值(C/K)为1.02、0.88、1.66,氮磷质量比值(N/P)为2.05、2.32、1.14,氮钾质量比值(N/K)为0.09、0.08、0.17,磷钾质量比值(P/K)为0.04、0.03、0.15;2)3种茉莉花种植园土壤C/N表现为有机茉莉花种植园>常规茉莉花种植园>茉莉花+龙眼间作种植园,有机茉莉花种植园土壤N/P显著低于常规茉莉花种植园,土壤P/K则相反,茉莉花+龙眼间作种植园土壤C/P、N/P显著低于常规茉莉花种植园,土壤C/K、N/K、P/K则相反;3)3种茉莉花种植园土壤CO2释放潜力分别为5.80、3.79、4.92μg/(g·d),但差异性均不显著,茉莉花+龙眼间作种植园土壤C/P、C/K、N/P、N/K对CO2释放潜力的剖面变化具有一定指示作用,间作-有机种植相结合是福州茉莉花种植系统较合理的种植模式。 展开更多
关键词 土壤化学计量比 CO2释放潜力 种植方式 茉莉花种植园
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高原鼢鼠干扰下土壤生态化学计量比与植物群落物种多样性的关系
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作者 薛飞扬 朱熙栋 +6 位作者 孙舰 索比努尔•木拉提 刘济泽 范雨荃 花立民 楚彬 叶国辉 《中国草地学报》 北大核心 2025年第8期57-65,共9页
为探究高原鼢鼠(Eospalax baileyi)干扰对土壤生态化学计量特征与植物群落多样性的影响及其内在关联变化,设置轻度、中度和重度3个干扰强度作为干扰区,以无鼠丘草地作为非干扰区,分别调查各样地植物丰富度、多度、土壤有机碳(C)、全氮(N... 为探究高原鼢鼠(Eospalax baileyi)干扰对土壤生态化学计量特征与植物群落多样性的影响及其内在关联变化,设置轻度、中度和重度3个干扰强度作为干扰区,以无鼠丘草地作为非干扰区,分别调查各样地植物丰富度、多度、土壤有机碳(C)、全氮(N)和全磷(P)含量,分析不同干扰强度下植物群落物种多样性和土壤化学计量比的差异和变化规律,明晰高原鼢鼠干扰是否对土壤生态化学计量比和植物群落物种多样性的关系产生影响。结果表明:(1)重度干扰土壤有机碳、全氮含量显著低于其他干扰强度,轻度干扰土壤全磷含量显著低于其他干扰强度(P<0.05);(2)轻度干扰下土壤碳磷比显著高于其他干扰强度,土壤氮磷比显著高于非干扰区与重度干扰区(P<0.01),而不同干扰强度下土壤碳氮比无显著性差异;(3)随着干扰强度增加,植物群落物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数均呈增加趋势,且显著高于非干扰区(P<0.05);(4)物种丰富度指数与土壤碳氮比和氮磷比的关系在非干扰区表现为显著正相关,而高原鼢鼠干扰后两者的显著关系消失,当高原鼢鼠干扰达到一定程度(重度干扰)会显著影响物种多样性指数与土壤氮磷比和碳磷比的关系,而植物均匀度指数与土壤氮磷比的显著正相关关系重新得以恢复。综上,高原鼢鼠干扰显著影响了土壤有机碳、全磷和全氮含量,有利于植物物种多样性的增加,同时调控植物群落多样性与土壤养分计量比间的相互作用。 展开更多
关键词 高原鼢鼠 干扰 土壤化学计量比 植物多样性
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高寒地区不同人工牧草种类对土壤酶活性及酶化学计量比的影响 被引量:3
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作者 徐嘉翊 王巧红 +3 位作者 马铖 梁蒙 王梅 薛萐 《水土保持研究》 北大核心 2025年第1期73-81,共9页
[目的]探究青藏高原高寒草甸区不同人工牧草土壤酶活性及其化学计量特征,为深入认识高寒地区土壤养分状况及草地生态系统功能提供科学依据。[方法]以冷地早熟禾(Poa crymophila)、无芒披碱草(Elymus submuticus)、短芒披碱草(Elymus bre... [目的]探究青藏高原高寒草甸区不同人工牧草土壤酶活性及其化学计量特征,为深入认识高寒地区土壤养分状况及草地生态系统功能提供科学依据。[方法]以冷地早熟禾(Poa crymophila)、无芒披碱草(Elymus submuticus)、短芒披碱草(Elymus breviaristatus)、垂穗披碱草(Elymus nutans)、星星草(Puccinellia tenuiflora)、同德老芒麦(Elymus sibiricus)、贫花鹅观草(Roegneria pauciflora)7种人工牧草种植地土壤为研究对象,并以邻近的天然温带草原土壤作为对照(CK),探讨与土壤碳、氮和磷循环有关酶活性及其化学计量学特征。[结果](1)不同牧草种植地土壤酶活性差异较大〔(3~496 nmol/(g·h)〕,7种牧草土壤酶的活性均明显低于CK(13~506 nmol/(g·h))。(2)土壤碳氮酶活性比(E_(C∶N))在各样地之间无显著差异,冷地早熟禾样地的碳磷酶活性比(E_(C∶P))和氮磷酶活性比(E_(N∶P))最大(0.82,0.94);7种牧草土壤酶活性矢量角度均大于45°,表明牧区土壤微生物受到P元素限制。(3)土壤酶活性及其化学计量主要受土壤SOC,TN,W,MBC和MBN的影响,与MBC∶MBN,SOC∶TP和TN∶TP也显著相关。[结论]人工牧草的种植改变了土壤养分结构从而影响土壤酶的分泌,不同牧草种类种植地土壤酶活性及其化学计量存在显著差异。未来结合土壤微生物群落组成以及功能特征可进一步揭示青藏高原高寒草甸土壤养分循环及草地生态系统功能的影响机制。 展开更多
关键词 青藏高原 人工牧草种植地 土壤酶活性 土壤化学计量
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退化程度对祁连山南麓高寒草甸土壤化学计量特征及酶活性的影响 被引量:1
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作者 张铭洋 郭龙欣 +4 位作者 杨永胜 张莉 孙玉 胥子健 张永坤 《中国草地学报》 北大核心 2025年第4期46-57,共12页
为揭示退化程度对高寒草甸土壤化学计量特征和酶活性的影响,本研究分析了祁连山南麓原生植被、轻度、中度和重度退化高寒草甸土壤pH、养分及其化学计量比和水解酶活性的变化趋势及相互作用关系。结果表明:(1)整体上,退化程度对祁连山南... 为揭示退化程度对高寒草甸土壤化学计量特征和酶活性的影响,本研究分析了祁连山南麓原生植被、轻度、中度和重度退化高寒草甸土壤pH、养分及其化学计量比和水解酶活性的变化趋势及相互作用关系。结果表明:(1)整体上,退化程度对祁连山南麓高寒草甸0~10 cm的土壤养分影响较为显著。随着退化程度的加剧,0~10 cm土壤全磷(TP)呈逐步增加趋势,无机碳(SIC)和磷钾比(P∶K)呈先稳定后增加趋势,有机碳(SOC)、全碳(TC)、全氮(TN)呈逐步下降趋势,碳磷比(C∶P)和氮磷比(N∶P)呈逐步降低趋势,土壤速效磷(SAP)呈先增加后降低再趋于稳定的趋势,土壤碳氮比(C∶N)、碳钾比(C∶K)和氮钾比(N∶K)均无显著变化。(2)随着退化程度的加剧,0~10 cm土壤β-1,4-木糖苷酶(BX)、酸性磷酸酶(AP)和β-纤维二糖苷酶(BCE)无显著变化,β-葡萄糖苷酶(BG)和β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)呈先稳定后降低趋势。(3)蒙特卡罗检验结果表明,土壤pH、P∶K、全钾(TK)对土壤酶活性的解释率最高,分别为11.5%、11.6%、11.1%。综上,退化程度对祁连山南麓高寒草甸土壤化学计量特征及酶活性的影响主要集中在表层0~10 cm,且土壤化学计量特征显著影响土壤酶活性,监测表层土壤化学计量特征在退化高寒草甸的评估中具有重要作用。 展开更多
关键词 退化程度 高寒草甸 土壤化学计量 土壤水解酶
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青海巴滩地区典型移栽乔木土壤养分及其化学计量特征
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作者 张坚 肖列 +4 位作者 李鹏 李洁 王周 邱文涛 饶月明 《水土保持研究》 北大核心 2025年第6期123-131,共9页
[目的]探究移栽乔木生长状况与土壤养分含量及其化学计量特征的耦合关系,为指导乔木移栽管理,提高其成活率提供理论依据。[方法]以青海巴滩地区移栽乔木青海云杉和祁连圆柏为研究对象,分析了不同健康状况移栽乔木土壤剖面养分含量及其... [目的]探究移栽乔木生长状况与土壤养分含量及其化学计量特征的耦合关系,为指导乔木移栽管理,提高其成活率提供理论依据。[方法]以青海巴滩地区移栽乔木青海云杉和祁连圆柏为研究对象,分析了不同健康状况移栽乔木土壤剖面养分含量及其化学计量特征,解析了影响移栽乔木健康状况的主导因素。[结果](1)随土层深度增加,土壤全碳(TC)、全氮(TN)、全磷(TP)、速效磷(AP)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)、硝氮(NO_(3)^(-)-N)含量逐渐降低。相较于祁连圆柏,青海云杉土壤中的多数化学物质含量更高。(2)青海云杉土壤TC,TN,TP,AP,NH_(4)^(+)-N和祁连圆柏土壤TC,TP,AP,NH_(4)^(+)-N,NO_(3)^(-)-N含量在健康状况下均显著高于不健康状况(p<0.05,下同),表现为健康>亚健康>不健康;而祁连圆柏TN则表现为亚健康>健康>不健康,且亚健康状况下的TN含量显著高于不健康状况。青海云杉健康状况下土壤TC,AP含量较不健康状况下增幅最大,分别为48.6%~94.6%,135.6%~234.0%,祁连圆柏则为AP,TP,增幅分别为73.1%~176.4%,66.0%~175.0%。(3)浅层土壤(0—40 cm)中,健康状况下青海云杉和祁连圆柏土壤C∶N显著高于不健康状况,较不健康状况下的C∶N分别增加了22.9%~50.0%和18.9%~30.8%;健康状况下青海云杉和祁连圆柏土壤C∶P,N∶P,AN∶AP值显著低于不健康状况,较不健康状况下的C∶P,N∶P,AN∶AP分别降低了3.5%~45.1%,36.4%~46.5%,55.2%~56.7%和18.4%~52.6%,35.4%~59.0%,24.5%~48.1%。(4) Mantel分析表明,土壤TC,TP,AN∶AP是青海云杉健康状况的主要影响因子,土壤TC,AP则是影响祁连圆柏健康状况的关键因子。[结论]因此,健康状况良好的移栽乔木土壤呈现出更强的养分供给能力,健康乔木表现出显著更高的碳利用效率和磷养分有效性。建议在移栽区管理中合理补充碳素和磷素,以优化土壤养分状况,进一步提升树木的健康水平和生态功能。 展开更多
关键词 生态学 土壤养分化学计量 Mantel分析 移栽乔木
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不同改造模式的退化小叶杨人工林土壤生态化学计量特征
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作者 吕欣晔 岳永杰 +5 位作者 赵鹏武 郝龙飞 徐雅洁 孙哲林 于兴男 孙晓东 《东北林业大学学报》 北大核心 2025年第6期115-122,共8页
以内蒙古科尔沁沙地南缘的敖汉旗典型退化小叶杨(Populus simonii Carr.)人工林为研究对象,设置行间混交改造、块状混交改造、皆伐混交改造、对照样地(未改造退化小叶杨人工林)4个试验方案,每种改造模式及对照样地均设置3个50 m×5... 以内蒙古科尔沁沙地南缘的敖汉旗典型退化小叶杨(Populus simonii Carr.)人工林为研究对象,设置行间混交改造、块状混交改造、皆伐混交改造、对照样地(未改造退化小叶杨人工林)4个试验方案,每种改造模式及对照样地均设置3个50 m×50 m重复样地;2023年8月份,在每个样地内沿对角线设置3个重复土壤剖面,采用环刀法分别采集土层深度(h)0<h≤10 cm、10 cm<h≤20 cm、20 cm<h≤40 cm、40 cm<h≤60 cm土壤样品,按照试验设计测定土壤密度、孔隙度、有机质质量分数、总氮质量分数、总磷质量分数;采用单因素方差分析法(ANOVA)、斯皮尔曼(Spearman)分析法,分析不同改造模式对退化小叶杨人工林土壤理化性质及土壤生态化学计量特征的影响。结果表明:行间混交改造模式的土壤物理性质,比其他改造模式的土壤物理性质变化显著(P<0.05)。与行间混交改造相比,块状混交改造、皆伐混交改造及对照样地人工林的土壤总氮质量分数,分别减少3.21%、12.45%、19.68%。与行间混交改造相比,块状混交改造的土壤总磷质量分数增加6.76%。研究区林木生长主要受氮素的营养限制;相关性分析结果表明,土壤碳质量分数与磷质量分数比(w(C)∶w(P))受土壤有机质质量分数影响较大,土壤氮质量分数与磷质量分数比(w(N)∶w(P))受土壤总氮质量分数影响较大。 展开更多
关键词 改造模式 退化小叶杨 人工林 土壤理化性质 土壤生态化学计量特征
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不同利用方式温性草甸草原土壤碳氮磷化学计量比高光谱反演
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作者 袁淑雅 贺晶 +2 位作者 刁兆岩 沃强 苏德荣 《生态学报》 北大核心 2025年第17期8555-8569,共15页
土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)是支撑温性草甸草原土壤质量和植被生长的关键营养元素,通过高光谱数据对其进行估算对实现温性草甸草原土壤养分信息的快速和准确监测具有重要意义。以呼伦贝尔温性草甸草原三种不同利用方式(放牧、刈割和围封)... 土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)是支撑温性草甸草原土壤质量和植被生长的关键营养元素,通过高光谱数据对其进行估算对实现温性草甸草原土壤养分信息的快速和准确监测具有重要意义。以呼伦贝尔温性草甸草原三种不同利用方式(放牧、刈割和围封)的草地为研究对象,选取了18个样地,每个样地设3个样方重复,分别采集0-30 cm的土壤样品,测定土壤碳、氮、磷含量和土壤样品高光谱数据,通过BP神经网络(BPNN)、随机森林(RF)和偏最小二乘法(PLSR)建立高光谱反演土壤碳、氮、磷化学计量比模型,比较建模决定系数(R^(2))以及均方根误差(RMSE)选择最优模型。结果表明:(1)RF模型对三种利用方式下全碳、全氮、总磷含量的光谱反演均有优秀表现(R^(2)≥0.4433,RMSE≤12.0604),BNPP模型表现次之,PLSR仅适用于放牧利用方式下TC、TN、TP含量的反演;(2)放牧利用方式下,三类模型对土壤碳氮比(C/N)、碳磷比(C/P)、氮磷比(N/P)光谱反演均有良好表现(R^(2)≥0.4144,RMSE≤65.4081);(3)刈割利用下,C/P的光谱反演中BNPP表现良好(R^(2)=0.9916,RMSE=7.0938),PLSR次之,C/N光谱反演中仅RF表现良好(R^(2)=0.7749,RMSE=0.3028);(4)围封利用下,三类模型对C/N、C/P的光谱反演均有良好表现(R^(2)≥0.4462,RMSE≤24.0289),而N/P的光谱反演中仅PLSR表现良好(R^(2)≥0.7172,RMSE≤0.8171)。本研究认为RF模型在呼伦贝尔温性草甸草原区具有更强的普适性。研究结果以期为基于高光谱反演的不同利用方式下温性草甸草原表层土壤碳氮磷定量反演提供理论支撑与技术支持。 展开更多
关键词 温性草甸草原 草地利用方式 土壤碳氮磷化学计量比 高光谱反演
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喀斯特地区土壤生态化学计量特征在不同岩性和恢复方式下的差异
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作者 韩波 贾剑波 +1 位作者 刘文娜 彭璞 《植物科学学报》 北大核心 2025年第4期472-484,共13页
以不同恢复方式(人工林、次生林)和岩性(白云岩、石灰岩)土壤为研究对象,采用相关性分析和冗余分析方法探讨了不同岩性和恢复方式下土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)等的含量和化学计量特征及其影响因素。结果显示:(1)白云岩和石灰岩次... 以不同恢复方式(人工林、次生林)和岩性(白云岩、石灰岩)土壤为研究对象,采用相关性分析和冗余分析方法探讨了不同岩性和恢复方式下土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)等的含量和化学计量特征及其影响因素。结果显示:(1)白云岩和石灰岩次生林土壤C、P养分含量显著高于人工林,而白云岩人工林和次生林N、K差异并不显著;(2)石灰岩土壤C∶P和N∶P显著低于白云岩,C∶N差异并不显著,研究区土壤的C∶N、C∶P、N∶P的均值介于9.05~11.50、8.68~27.75和0.86~3.11,远低于全国均值(12.01、61和5.2),而石灰岩人工林C∶N、C∶P、N∶P最小,土壤中N元素更为缺乏;此外,白云岩土壤C∶K、N∶K、K∶P显著低于石灰岩,且白云岩次生林N∶K>2.1和K∶P<3.4,植物的生长更容易受K限制;(3)白云岩植被恢复主要受Ca含量、田间持水量(WHC)和年均降水量(MAP)的影响,而石灰岩主要受WHC、MAP和土壤酸碱度(pH值)的影响。研究结果说明,相较于次生林,人工林土壤表现出C、N、P的缺乏,进行白云岩次生林植被恢复,建议添加钾肥缓解养分限制,而石灰岩人工林应考虑N的限制。 展开更多
关键词 土壤化学计量 恢复方式 土壤岩性 土壤养分 石漠化
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柴达木盆地白刺沙堆剖面土壤化学计量特征
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作者 吴彤 王湘 +4 位作者 焦菊英 曹雪 张子琦 李建军 白雷超 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第9期1724-1737,共14页
【目的】植物沙堆广泛分布于荒漠生态系统中,具有减缓风蚀、提高土壤肥力、促进生物多样性等重要功能,对维持区域生态稳定发挥着关键作用。其土壤化学计量学特征是沙堆系统养分循环动态和生态系统恢复力的重要指标。本研究以干旱区优势... 【目的】植物沙堆广泛分布于荒漠生态系统中,具有减缓风蚀、提高土壤肥力、促进生物多样性等重要功能,对维持区域生态稳定发挥着关键作用。其土壤化学计量学特征是沙堆系统养分循环动态和生态系统恢复力的重要指标。本研究以干旱区优势灌丛白刺(Nitraria tangutorum)为研究对象,探讨其土壤化学计量特征及其主要驱动因素。【方法】以柴达木盆地东缘5个相对独立的白刺沙堆为研究对象,通过采集白刺沙堆及其堆间、堆下剖面的土样,研究白刺沙堆土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征及其在剖面的垂直变化,通过逐步回归分析确定影响化学计量比的关键土壤因子,通过Spearman相关分析评估养分比与环境变量之间的关系,最后利用结构方程模型量化土壤理化性质对土壤化学计量比的直接和间接影响。【结果】1)研究区白刺沙堆土壤全氮(TN)、全磷(TP)和有机碳(SOC)的平均含量分别为0.10~0.13、0.38~0.43和1.48~1.76 g/kg,TN和SOC含量均低于除乌兰布和沙漠白刺沙堆外的其他荒漠土壤,沙堆剖面土壤TP含量显著小于堆间地下剖面(P<0.05);碱解氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)的平均含量分别为2.98~4.31、2.67~3.93、68.68~87.03 mg/kg,分别处于极贫乏、贫乏和适量水平,沙堆剖面AP含量显著高于堆间地下剖面(P<0.05),AK含量显著高于沙堆地下剖面(P<0.05)和堆间地下剖面(P<0.001)。C/N、C/P、N/P的平均值分别为14.64~15.45、3.86~4.48、0.25~0.32,土壤C、N、P元素的缺乏程度为N>C>P;C/N略高于自然荒漠土壤但低于荒漠绿洲人工林土壤,C/P和N/P均低于其他荒漠土壤,沙堆剖面N/P显著高于堆间地下剖面(P<0.05)。2)白刺沙堆剖面土壤TN、SOC、AN、AP、AK含量和C/P、N/P均随土层深度增加整体呈先减小后增加再减小趋势,TP含量整体呈减少趋势,C/N整体呈增加趋势;白刺沙堆土壤养分在0—5 cm表层和较深土层(110—130 cm)均存在积聚现象;土壤含水量、白刺根系体积、平均直径、重量和枯落物重量在不同土层之间具有显著差异(P<0.05),100—135 cm土层具有大量根系和较高的土壤含水量。3)白刺沙堆土壤化学计量比不仅受AN、TP和SOC含量的影响,还受阳离子交换量(CEC)、容重、土壤含水量、根系体积和枯落物重量的影响。【结论】白刺沙堆土壤全量及速效氮、磷和有机碳含量均较贫乏,其中氮素成为限制白刺生长发育的主要因子。在土壤剖面垂直方向上,养分分布呈现出明显的分层特征:随土层深度增加,全磷含量逐渐降低;而全氮、速效氮磷钾及有机碳含量则均表现出“降低—增加—降低”的趋势。白刺根系和枯落物在剖面不均匀分布导致的不同土层间土壤含水量的差异,是影响沙堆土壤剖面土壤化学计量特征的主要原因。本研究强调了沙堆生态系统在面对养分胁迫时的脆弱性,以及制定优先恢复土壤肥力、保护地下生物多样性策略的必要性。 展开更多
关键词 土壤化学计量 土壤理化性质 垂直分布 白刺沙堆 柴达木盆地
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藏北不同类型高寒草地土壤酶活性及酶化学计量比特征
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作者 张欢欢 李林昊 +4 位作者 陈德炜 何秋霞 蒋俊宏 袁新 孙飞达 《草地学报》 北大核心 2025年第8期2482-2493,共12页
近年来,全球气候变暖导致青藏高原高寒草地退化问题严重。本研究探讨了西藏那曲地区不同类型高寒草地的土壤酶活性及其化学计量特征,以了解土壤养分状况及草地生态系统功能。结果显示,不同草地类型的土壤酶活性差异显著(0.5245~20446 U&... 近年来,全球气候变暖导致青藏高原高寒草地退化问题严重。本研究探讨了西藏那曲地区不同类型高寒草地的土壤酶活性及其化学计量特征,以了解土壤养分状况及草地生态系统功能。结果显示,不同草地类型的土壤酶活性差异显著(0.5245~20446 U·g^(-1)),退化草地酶活性低于未退化草地[碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,AKP)和外切-β-1,4-葡聚糖酶(Exoglucanβ-1,4-glucanase,CBH)除外]。高寒草甸中土壤AKP矢量角度大于45°,表明存在磷养分限制。退化草地酶C/P和N/P较高,微生物存在碳和磷限制,而酶C/N无明显差异。土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)含量、全氮(Total nitrogen,TN)含量、全磷(Total phosphorus,TP)含量、土壤速效磷(Available phosphorus,AP)含量是影响土壤酶活性的主要因素,土壤微生物量碳(Microbial biomass carbon,MBC)和微生物量氮(Microbial biomass nitrogen,MBN)含量差异表征了微生物群落结构的区别,影响酶的分泌。不同草地类型土壤养分结构差异直接影响土壤酶的分泌,导致显著差异。未来结合土壤微生物群落组成及功能特征,可进一步揭示青藏高原高寒草地土壤养分循环及生态系统功能的影响机制,为草地管理及退化草地生态修复提供有效建议。 展开更多
关键词 草地退化 高寒草地 土壤酶活性 土壤化学计量
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祁连山东部不同海拔白桦天然林土壤养分化学计量特征及其影响因素
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作者 马小东 王作枭 +2 位作者 鲁雅雯 李川 贺康宁 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第8期99-110,124,共13页
【目的】探究祁连山东部不同海拔白桦天然林土壤养分含量及其化学计量特征和影响因素,为该地区白桦天然林养分管理提供理论依据。【方法】在青海省祁连山东部北川河流域白桦天然林分布较为密集的区域划分4个海拔等级(>2 600~≤2 700,... 【目的】探究祁连山东部不同海拔白桦天然林土壤养分含量及其化学计量特征和影响因素,为该地区白桦天然林养分管理提供理论依据。【方法】在青海省祁连山东部北川河流域白桦天然林分布较为密集的区域划分4个海拔等级(>2 600~≤2 700,>2 700~≤2 800,>2 800~≤2 900,>2 900~≤3 050 m),并设置20 m×20 m的样地16个,调查样地的林分密度(SD)、胸径(DBH)、树高(H)、郁闭度(CD)、灌草丰富度(SGR)、凋落物厚度(LD)和坡度(S),使用土钻和环刀采集0~20,20~40和40~60 cm土层土壤,分别测定土壤质量含水量(SWC)、土壤体积质量(SBD)、饱和导水率(SHC)、pH以及土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)和碱解氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)含量,分析土壤养分及其化学计量比与环境因素的相关性,采用冗余分析探究了环境因素对土壤养分及其化学计量比的影响。【结果】(1)随着海拔的升高,0~60 cm土层土壤SOC、TN、AN、AK含量以及C∶N、C∶P和N∶P呈先升高后降低的趋势,TP、AP含量呈先降低后升高的趋势,AN∶AK变化不明显,而AN∶AP、AK∶AP呈先下降后升高再下降趋势。(2)在同一海拔下,随着土层深度的增加,土壤SOC、TN、TP、AN、AK含量以及C∶P、N∶P、AN∶AP、AK∶AP均呈递减趋势,C∶N呈先升高后下降的趋势,而AP含量和AN∶AK无明显的变化规律。(3)土壤C∶P、N∶P平均值均高于全国土壤平均水平。(4)冗余分析发现,SHC、SD、SWC、LD、pH和SGR对土壤碳氮磷及其化学计量比有显著或极显著影响,其解释量分别为33.7%,13.5%,6.5%,4.9%,3.0%和2.9%;SHC、pH、LD、SWC对土壤速效养分及其化学计量比有显著或极显著的影响,其解释量分别为28.2%,9.9%,5.4%,3.8%。【结论】环境因素对祁连山东部不同海拔白桦天然林土壤养分及其化学计量比有明显影响,其中SHC、SWC、pH和LD是主要的影响因素;研究区土壤C、N有效性较好,P有效性较差,建议后期在白桦天然林管理过程中适当补充磷肥。 展开更多
关键词 白桦天然林 环境因素 土壤生态化学计量特征 土壤养分 祁连山东部
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海拔变化影响土壤胞外酶活性及其化学计量学的研究进展
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作者 赵凯 殷娜 +2 位作者 李玥 芮蕊 王澍 《农业与技术》 2025年第18期21-24,共4页
土壤胞外酶广泛存在于土壤中,与微生物的代谢需求和养分供应有着密切联系,在生物地球化学循环中扮演重要角色。目前,对于碳、氮、磷相关的土壤胞外酶活性及化学计量在不同海拔下的响应机制和驱动因素,还缺乏统一的认识。为探究海拔变化... 土壤胞外酶广泛存在于土壤中,与微生物的代谢需求和养分供应有着密切联系,在生物地球化学循环中扮演重要角色。目前,对于碳、氮、磷相关的土壤胞外酶活性及化学计量在不同海拔下的响应机制和驱动因素,还缺乏统一的认识。为探究海拔变化对土壤胞外酶活性及其化学计量学的影响,本文综述了近年来相关研究的进展。通过分析不同海拔条件下土壤胞外酶活性及化学计量的变化规律,以及其与环境因子之间的关系,揭示了海拔变化对土壤微生物养分循环和限制的影响。同时,结合现有的研究成果,探讨了当前研究中存在的不足之处以及未来可能的研究方向。 展开更多
关键词 土壤胞外酶 土壤胞外酶化学计量 海拔 综述
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黄土高原刺槐林土壤碳氮磷化学计量特征及影响因素
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作者 汪士为 吴伟 汪沛林 《东北林业大学学报》 北大核心 2025年第9期41-47,54,共8页
为了探究黄土高原刺槐林土壤碳氮磷化学计量特征,深入了解刺槐林生态系统内部养分循环和调控机制。在陕西省延安市安塞区选择林龄25 a的刺槐林为研究对象,设置20个20 m×20 m的样地,调查每个样地的林木数量,并将样地林分密度(D s)... 为了探究黄土高原刺槐林土壤碳氮磷化学计量特征,深入了解刺槐林生态系统内部养分循环和调控机制。在陕西省延安市安塞区选择林龄25 a的刺槐林为研究对象,设置20个20 m×20 m的样地,调查每个样地的林木数量,并将样地林分密度(D s)划分为5个梯度(1100株·hm^(-2)<D s≤1500株·hm^(-2)、1500株·hm^(-2)<D s≤1900株·hm^(-2)、1900株·hm^(-2)<D s≤2300株·hm^(-2)、2300株·hm^(-2)<D s≤2700株·hm^(-2)、2700株·hm^(-2)<D s≤3100株·hm^(-2));在各样地内挖取土层深度(d)60 cm的土壤剖面,按不同土层(0<d≤10 cm、10 cm<d≤20 cm、20 cm<d≤40 cm、40 cm<d≤60 cm)分层取样测定土壤的理化性质;采用单因素方差分析、冗余分析和皮尔森(Pearson)相关性分析法,分析土壤碳氮磷含量及其化学计量比的变化规律和影响因素。结果表明:(1)土壤有机碳(SOC)质量分数随林分密度增加呈现波动变化趋势,在20 cm<d≤40 cm、40 cm<d≤60 cm土层,林分密度为2700株·hm^(-2)<D s≤3100株·hm^(-2)时,SOC质量分数显著高于其他林分密度(P<0.05);土壤全氮(TN)和土壤全磷(TP)质量分数随林分密度变化差异不显著;随着土壤深度得增加,SOC、TN、TP质量分数均呈减小趋势。(2)w(C)∶w(N)和w(C)∶w(P)随林分密度增加呈现先增大后减小,再增大的趋势,而w(N)∶w(P)总体呈现先减小后增大的趋势;土壤碳氮磷化学计量比均随土壤深度增加而逐渐减小。(3)土壤有机碳质量分数与土壤全氮质量分数、w(C)∶w(N)、w(C)∶w(P)呈极显著正相关(P<0.01),土壤全氮质量分数与w(N)∶w(P)呈极显著正相关(P<0.01)。(4)土壤化学性质与土壤物理性质及地形因子密切相关,总孔隙度是影响土壤碳氮磷含量及其化学计量比的主要因素。 展开更多
关键词 黄土高原 刺槐林 林分密度 土壤化学计量特征
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不同有机物料还田对白浆土土壤化学计量特征及胞外酶活性的影响 被引量:1
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作者 高瑞敏 严君 +6 位作者 韩晓增 陈旭 邹文秀 陆欣春 许梦琪 杨舒纯 蒋锐 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2024年第5期198-205,215,共9页
为探究不同有机物料还田对白浆土土壤化学计量特征及胞外酶活性的影响,在东北白浆土地区开展2 a定位试验,设置常规耕作对照(CK,无秸秆无有机肥添加)、秸秆还田(S)、有机肥还田(M)和秸秆搭配有机肥还田(SM)共4个处理。结果表明,与CK相比... 为探究不同有机物料还田对白浆土土壤化学计量特征及胞外酶活性的影响,在东北白浆土地区开展2 a定位试验,设置常规耕作对照(CK,无秸秆无有机肥添加)、秸秆还田(S)、有机肥还田(M)和秸秆搭配有机肥还田(SM)共4个处理。结果表明,与CK相比,施用有机物料均可增加土壤有机碳、全氮和全磷含量,分别增加1.81%~6.91%、1.54%~7.48%和2.04%~7.26%,但对土壤C∶N、C∶P、N∶P无显著影响。施用有机物料均可显著增加土壤碳、氮、磷获取酶的活性,其中土壤氮获取酶活性的增加最为显著,增幅为60.03%~131.15%,且有机肥还田和秸秆搭配有机肥还田对3种土壤获取酶的提升效果优于秸秆还田处理。胞外酶化学计量散点图结果表明,土壤微生物群落受碳和磷的共同限制,而有机物料的投入可缓解这种限制;基于随机森林分析发现,土壤有效磷、碱解氮、微生物生物量碳、微生物量氮和微生物量磷是影响土壤微生物碳和磷限制指标的重要因素。 展开更多
关键词 白浆土 有机物料还田 土壤化学计量比 土壤胞外酶活性 土壤微生物养分限制
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退耕年限对压砂地植物群落及土壤化学计量特征的影响 被引量:2
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作者 崔璐瑶 邱开阳 +2 位作者 王建宇 邱爱珍 谢应忠 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3133-3140,共8页
宁夏压砂地由于长年连作,土壤质量降低,植被类型单一、稀疏,生态破坏严重,生境破碎。本研究以宁夏中部干旱带不同退耕年限压砂地为研究对象,通过分析退耕恢复过程中植物群落结构及土壤生态化学计量特征,阐明退耕年限对植物群落及土壤生... 宁夏压砂地由于长年连作,土壤质量降低,植被类型单一、稀疏,生态破坏严重,生境破碎。本研究以宁夏中部干旱带不同退耕年限压砂地为研究对象,通过分析退耕恢复过程中植物群落结构及土壤生态化学计量特征,阐明退耕年限对植物群落及土壤生态化学计量特征的影响。结果表明,植物群落特征在不同退耕年限之间差异显著(P<0.05),Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数呈逐步增加趋势,Margalef丰富度指数呈逐渐减少趋势;不同退耕年限下土壤化学计量特征具有显著性差异(P<0.05),有机碳含量在退耕20 a时最高,退耕10 a时最低,全氮、全磷含量呈波动增加的趋势;不同退耕年限、植物群落特征、土壤养分含量三者之间具有显著的相关关系(P<0.05)。因此,建议对不同退耕恢复年限的压砂地适当增施肥料,以加快促进植物群落结构重建与生物多样性恢复。 展开更多
关键词 压砂地 植物群落特征 土壤化学计量特征
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模拟氮沉降对尕海湿地土壤化学计量特征的影响 被引量:1
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作者 刘昊 田乐 +6 位作者 吴江琪 徐国荣 袁建钰 陈好 关宇淇 杨永凯 李广 《甘肃农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期279-286,共8页
【目的】在全球氮沉降增加背景下,通过模拟研究氮沉降对湿地土壤化学计量特征的影响,有助于探明湿地生态系统土壤元素循环过程及平衡反馈机制。【方法】以青藏高原东部尕海湿地为研究对象,利用均匀喷洒法于2019年5月开展模拟氮沉降下野... 【目的】在全球氮沉降增加背景下,通过模拟研究氮沉降对湿地土壤化学计量特征的影响,有助于探明湿地生态系统土壤元素循环过程及平衡反馈机制。【方法】以青藏高原东部尕海湿地为研究对象,利用均匀喷洒法于2019年5月开展模拟氮沉降下野外控制试验,设置4种氮沉降处理,分别为空白对照CK(0 g/m^(2))、N5(5 g/m^(2))、N10(10 g/m^(2))和N15(15 g/m^(2))。分析不同处理下土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量以及C∶N、C∶P、N∶P的变化。【结果】不同施氮量处理下土壤SOC、TN、TP含量主要表现为N10处理最高,N15处理最低。在土壤垂直剖面上,土壤SOC、TN含量随着土层的加深逐渐减小,土壤TP含量则先增大后减小。土壤SOC和TN含量随氮沉降质量浓度的增大呈先升高后降低的趋势,而TP含量呈先降低后升高的趋势。土壤化学计量比值(C∶N、C∶P、N∶P)均在0~10 cm土层最高,且显著高于其他土层(P<0.05)。在0~40 cm土层,N10处理下土壤C∶N最高,显著高于N5(21.18%)和N15(6.84%)处理;N5处理下土壤C∶P和N∶P最高,显著高于N5(14.85%、33.38%)和N10(32.27%、42.64%)处理。【结论】氮沉降增加显著影响湿地土壤碳、氮、磷含量及其计量比,P可能是本地区限制植物生长的一个主要因素,N处于相对平衡的状态。 展开更多
关键词 氮沉降 尕海湿地 土壤碳氮磷 土壤化学计量特征
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乌兰布和沙漠典型灌木群落土壤化学计量特征 被引量:39
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作者 董雪 辛智鸣 +5 位作者 黄雅茹 李新乐 郝玉光 刘芳 刘明虎 李炜 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第17期6247-6256,共10页
乌兰布和沙漠不同典型灌木群落类型对荒漠土壤质量的改善具有重要的作用,而土壤碳、氮、磷生态化学计量比是体现生态系统变化过程的重要依据。研究不同灌木植被类型对土壤碳、氮、磷含量及其生态化学计量学特征的影响,对于深入认识乌兰... 乌兰布和沙漠不同典型灌木群落类型对荒漠土壤质量的改善具有重要的作用,而土壤碳、氮、磷生态化学计量比是体现生态系统变化过程的重要依据。研究不同灌木植被类型对土壤碳、氮、磷含量及其生态化学计量学特征的影响,对于深入认识乌兰布和沙漠典型灌木植被生长与修复对土壤质量的改良,准确评价植被生态环境效益具有重要的现实意义。在乌兰布和沙漠8个主要建群种天然植被类型灌木林地内设置10 m×10 m的标准样方进行调查,在灌丛边缘(东、南、西、北四个方向)进行土壤分层采样,取样深度分别为0-20、20-40、40-60、60-80、80-100 cm,共5层。将相同层次土壤样品充分混合,经四分法取样,风干,过0.15 mm筛用于土壤C、N、P含量的测量,分析不同灌木类型各土层碳、氮、磷含量及其生态化学计量比的垂直分布特征,探寻各指标间的相关关系。结果表明:乌兰布和沙漠地区8种天然灌木林土壤有机C、全N、全P含量整体水平不高,分别为2.45、0.26、0.28 g/kg,均低于全国水平。由C、N、P含量的相关性分析可知三者间呈显著正相关(P<0.05),且C、N元素含量变化几乎同步,但P元素含量变化滞后于二者。各灌木类型表层(0—20cm)土壤C、N、P含量均较高,各灌木类型土壤有机C、全N含量随着土壤深度的增加呈下降趋势,而不同灌木类型土壤全P含量从上至下分布规律不同,且土层对P含量无显著差异(P>0.05)。8种典型灌木群落土壤整体C∶N、C∶P、N∶P值(9.41、8.70、0.93)低于全国水平,各灌木类型土壤N∶P和C∶P随土壤深度而递减,但不同灌木类型土壤C∶N随土层深度的变化规律不同。乌兰布和沙漠典型灌木群落土壤碳、氮、磷化学计量特征值均低于全国水平,各灌木类型土壤C、N、N∶P和C∶P随土壤深度而递减,但不同灌木类型土壤P、C∶N随土层深度的变化规律不同。有机C、全N、全P与其化学计量比之间具有非线性耦合关系。C∶N和P含量具有较高的稳定性(CV=22.45%和24.39%),C∶P和N∶P比值是研究区限制性养分判断的重要指标。 展开更多
关键词 土壤化学计量特征 荒漠植物 土层深度 乌兰布和沙漠
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荒漠绿洲区不同种植年限人工梭梭林土壤化学计量特征 被引量:39
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作者 张珂 苏永中 +1 位作者 王婷 刘婷娜 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期3235-3243,共9页
为阐明梭梭建立对林下土壤养分化学计量特征的影响,分析了2、5、9、13、16、31、39a荒漠绿洲区梭梭林灌丛下和流沙区(0a)土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、碳酸钙(CaCO_3)、速效磷(Available P)含量及其化学计量特征变化规律。结... 为阐明梭梭建立对林下土壤养分化学计量特征的影响,分析了2、5、9、13、16、31、39a荒漠绿洲区梭梭林灌丛下和流沙区(0a)土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、碳酸钙(CaCO_3)、速效磷(Available P)含量及其化学计量特征变化规律。结果显示:1)SOC和TN在9a后出现显著的成层化分布,而TP的这一特征相对滞后;不同土壤深度SOC、TN均随林龄增加而显著增加,而TP未表现出明显变化。2)C∶P和N∶P在9a后表现出明显的成层化分布且不同土层C∶P和N∶P随林龄增加显著增加,而C∶N保持相对稳定。3)较低含量的Available P在2a后即表现出0—5 cm含量大于5—20 cm且表层Available P和CaCO3随林龄增加而显著增加。而Ca CO3∶Available P在不同林龄间并未发生显著变化。4)随林龄增加,土壤表层风蚀可蚀性极显著降低且与土壤表层养分含量呈显著的负相关关系。以上结果表明,梭梭的建立提高了土壤SOC和TN含量且随林龄增加变化更显著,而变化较小的C∶N说明土壤氮的形成需要固定比例的碳。变化幅度较小的TP说明主要来源于岩石风化的磷素受时间作用的限制,而较低含量的Available P和变化幅度较小的CaCO_3∶Available P则表明梭梭的生长受P的限制且有限的Available P易被CaCO_3固定。另外,土壤养分含量与土壤风蚀可蚀性显著的负相关关系,进一步说明梭梭的建立改善了土壤质地,增加了土壤养分含量,这对荒漠绿洲区土壤恢复和植被建设有极大的促进和指导作用。 展开更多
关键词 人工梭梭林 林龄 土壤化学计量特征 荒漠-绿洲区
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塔克拉玛干沙漠南缘荒漠绿洲过渡带不同土地利用影响下土壤化学计量特征 被引量:21
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作者 周晓兵 陶冶 +2 位作者 吴林 李永刚 张元明 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期969-980,共12页
荒漠绿洲过渡带在维护绿洲生态安全和绿洲稳定上具有重要作用。垦荒等土地利用的增强使得荒漠绿洲过渡带的健康稳定受到了巨大的挑战。以塔克拉玛干沙漠南缘典型荒漠绿洲过渡带为研究对象,系统分析了不同土地利用方式(桑田、半自然柽柳... 荒漠绿洲过渡带在维护绿洲生态安全和绿洲稳定上具有重要作用。垦荒等土地利用的增强使得荒漠绿洲过渡带的健康稳定受到了巨大的挑战。以塔克拉玛干沙漠南缘典型荒漠绿洲过渡带为研究对象,系统分析了不同土地利用方式(桑田、半自然柽柳林、瓜地、棉花-玉米地)对土壤养分化学计量特征的影响。土壤取样沿农田到荒漠方向进行,分5层进行。研究发现,土壤各养分指标均受土地利用方式(4种)、土层(5层)和与农田边缘垂直距离(4梯度)的显著影响,且存在一定的交互作用。土地利用方式显著影响土壤各养分元素含量。随土层由浅到深,有机碳(C)、有效氮(N)和有效磷(P)基本呈下降趋势,全N具有波动变化,而全P变化不显著。随与农田边缘垂直距离的增加,各养分含量基本呈递减趋势。对同一土层(共选择三层)不同土地利用方式下土壤养分具体分析表明,棉花-玉米地这一利用方式在农田内部具有最高的土壤有机C和全N含量,其次为桑田。随着与农田边缘垂直距离的增加,土壤C、N含量优势减弱。除农田内部样地(0 m)外,三层土壤全P含量基本呈桑田>柽柳林>棉花-玉米地趋势。表层有效N含量在农田内部样地(0 m)瓜地最高,其他距离处(大于等于20 m)棉花-玉米地高,下层土壤有效氮含量在农田内部各土地利用方式间无差异。在各距离样点处不同土地利用类型间土壤有效P含量的变化无明显规律,在农田内部以瓜地有效P含量最高。棉花-玉米地土壤全量N/P在农田内部和与农田边缘垂直距离20 m处含量最高。三土层土壤有效N/P在农田内部以柽柳林最高,随着与农田边缘垂直距离增加,土壤有效N/P显著改变。综合来看,土地利用对荒漠绿洲过渡带土壤营养含量的增加具有正向作用,由土壤养分变化带来的生态效应值得关注。 展开更多
关键词 土地利用 土层 农田距离 土壤化学计量 荒漠绿洲过渡带
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