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中条山不同混交类型油松林土壤化学特性
1
作者 马淑敏 法蕾 +4 位作者 吴迪 吴莎 辛学兵 王海霞 裴顺祥 《西北农业学报》 北大核心 2025年第4期718-725,共8页
为解决油松人工纯林的林分结构单一引发的土壤地力衰退等一系列生态问题,以山西中条山十河林场油松-辽东栎针阔混交林(J1)、油松纯林(J2)、油松-华山松针叶混交林(J3)为研究对象,探讨3种不同混交类型人工林的土壤化学特性,为区域树种合... 为解决油松人工纯林的林分结构单一引发的土壤地力衰退等一系列生态问题,以山西中条山十河林场油松-辽东栎针阔混交林(J1)、油松纯林(J2)、油松-华山松针叶混交林(J3)为研究对象,探讨3种不同混交类型人工林的土壤化学特性,为区域树种合理配置和森林的可持续经营提供科学依据。结果表明:在同一土层,J3土壤pH显著高于J1和J2;在0~10cm表层,J1土壤养分显著提高,有机质、全N、全P、水解N、速效P含量比J2分别高35.6%、42.65%、10.87%、38.95%、18.03%。随土层加深,3种林型土壤pH变化不显著;除速效P外,土壤养分显著降低,土壤养分呈明显的表聚效应。有效养分比率表示林分对土壤养分的活化能力。J1显著提高10~20cm土层N元素的有效养分比率,较J2、J3分别提高20.44%、24.03%;J1显著提高10~20cm和20~40cm土层P元素的活化能力。相关分析表明,土壤有机质、全N、全P、水解N间呈显著或极显著正相关,与pH呈显著或极显著负相关,因土壤有机质是N、P养分的重要来源,它们的变化往往具有一致性,土壤pH则通过影响微生物活性间接影响土壤养分。综上所述,油松-辽东栎混交林土壤化学性质明显优于油松纯林和油松-华山松混交林,因此,可以通过营造油松-辽东栎混交林模式,改善油松人工纯林的土壤质量,增强森林生态系统的稳定性。 展开更多
关键词 油松 中条山 混交林 土壤化学性质 土壤有效养分
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水热变化对玉龙雪山不同海拔森林土壤剖面有机碳矿化的影响
2
作者 王谦 吴新亮 关颖慧 《水土保持研究》 北大核心 2025年第6期47-56,共10页
[目的]探讨玉龙雪山不同海拔剖面森林土壤有机碳(SOC)矿化的垂直分异规律,揭示水热条件对土壤碳周转的影响机制,为山地森林土壤碳库管理及林业碳汇功能评估提供科学依据。[方法]通过室内培养试验,设置2个温度(10℃,20℃)和3个水分梯度[1... [目的]探讨玉龙雪山不同海拔剖面森林土壤有机碳(SOC)矿化的垂直分异规律,揭示水热条件对土壤碳周转的影响机制,为山地森林土壤碳库管理及林业碳汇功能评估提供科学依据。[方法]通过室内培养试验,设置2个温度(10℃,20℃)和3个水分梯度[100%田间持水量(WHC),60%WHC,30%WHC],研究不同水热条件对玉龙雪山两种典型海拔森林土壤剖面(腐殖层、表土层、深层)SOC矿化的影响。[结果]温度显著影响腐殖层和表层土壤的SOC矿化速率及累计矿化量(p<0.05),水分主要调控高海拔深层土壤的矿化速率,并影响各剖面的累计矿化量(p<0.05)。此外,高海拔林地深层土壤的SOC矿化显著受水热交互作用影响(p<0.05)。在20℃和60%WHC条件下,SOC矿化最强;30%WHC显著抑制SOC矿化,SOC累计矿化量最低。腐殖层对温度最敏感,低海拔深层土壤的温度响应强于表层。土壤质地及Mg^(2+)、K^(+)含量变化显著影响SOC矿化,是调控不同海拔下温度响应的关键变量。[结论]高海拔森林土壤SOC矿化对温度和水分变化更敏感,水分是限制深层土壤碳释放的关键因子。表层SOC矿化主要受温度驱动,深层则受水分调控。不同土层对水热变化的响应受剖面理化性质影响,森林碳循环模型和碳汇管理应重视深层土壤的作用。 展开更多
关键词 土壤有机碳矿化 温度 水分 土壤剖面 玉龙雪山
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浑善达克沙地榆树疏林生长季土壤水分含量动态变化
3
作者 闫德仁 黄海广 +2 位作者 闫婷 胡小龙 杨制国 《温带林业研究》 2025年第2期31-36,62,共7页
【目的】土壤水分含量动态变化对科学经营管理浑善达克沙地榆树疏林具有重要指导意义。【方法】采用土壤水分自动记录仪定位定时监测榆树疏林、疏林沙化和疏林流沙三种立地条件下土壤水分含量的变化。【结果】生长季节(4—9月)不同立地... 【目的】土壤水分含量动态变化对科学经营管理浑善达克沙地榆树疏林具有重要指导意义。【方法】采用土壤水分自动记录仪定位定时监测榆树疏林、疏林沙化和疏林流沙三种立地条件下土壤水分含量的变化。【结果】生长季节(4—9月)不同立地条件下,不同土层深度土壤水分含量均高于冻融季(1—3月);在生长季节,榆树疏林立地条件下,0~20 cm土层水分含量最高,其次是20~40 cm土层水分含量,而80~120 cm土层水分含量最低;疏林沙化立地条件下,0~20 cm土层水分含量最高,其次是20~40 cm土层水分含量,而60~80 cm土层水分含量最低;疏林流沙立地条件下,60~80 cm土层水分含量最高,其次是160~200 cm土层水分含量,而120~160 cm土层水分含量最低。【结论】不同季节、不同土层深度和不同立地条件下榆树疏林土壤水分含量存在明显的变化规律,且地表植被生长状况影响降雨入渗深度。 展开更多
关键词 浑善达克沙地 榆树疏林 土壤水分
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祁连山东段高寒草地修复过程中植被物种多样性及土壤理化性质 被引量：5
4
作者 李浩 何静 +4 位作者 王理德 宋达成 刘光武 王梁浩然 李诗涵 《水土保持研究》 北大核心 2025年第1期110-120,共11页
[目的]探讨祁连山东段高寒草地修复过程中植被物种多样性与土壤理化性质特征,为当地生态系统的修复和发展提供理论依据和科技支撑。[方法]采用时空替代法,选取不同修复年限(3 a,6 a和11 a)的人工沙棘林地及未修复的样地(CK)为研究对象,... [目的]探讨祁连山东段高寒草地修复过程中植被物种多样性与土壤理化性质特征,为当地生态系统的修复和发展提供理论依据和科技支撑。[方法]采用时空替代法,选取不同修复年限(3 a,6 a和11 a)的人工沙棘林地及未修复的样地(CK)为研究对象,通过植被调查和土壤采集,分析了植被物种多样性及土壤理化性质,且其随修复年限增加的变化规律。[结果](1)随着修复年限的延长,群落优势种由一年生草本植物逐渐演化成多年生草本和灌木植物,植物个体数、物种数和Margalef丰富度指数呈现上升趋势。(2)随着修复年限的延长,土壤含水量呈现“先上升-后下降-再上升”的趋势,整体上表现为上升,土壤容重呈现下降趋势;土壤pH、全氮、全磷、有机质呈现上升趋势;随着土层加深,土壤含水量在对照样地CK和样地T 1呈现上升趋势,在样地T 2和T 3呈现下降趋势,土壤容重呈现先上升后下降的变化趋势,土壤全氮、全磷、速效磷和有机质呈现下降趋势,表聚现象明显。(3)植被个体数与土壤含水量、速效磷和有效钾呈现极显著正相关关系(p<0.01),与容重呈现显著负相关关系(p<0.05);物种数与pH值和全磷呈现极显著正相关关系,与容重呈现极显著负相关关系(p<0.01);Shannon多样性指数与含水量呈现极显著正相关关系(p<0.01);Pielou均匀度指数与有效钾呈现极显著正相关关系,与含水量呈现极显著负相关关系(p<0.01);Margalef丰富度指数与全磷呈现显著正相关关系(p<0.05),与土壤容重呈现极显著负相关关系(p<0.01)。[结论]修复年限对于植被物种多样性与土壤理化性质有着较大的影响,植物群落逐渐变得单一且稳定,土壤结构得到优化,土壤养分含量不断升高,一定程度上促进了高寒草地生态系统的恢复。 展开更多
关键词 高寒草地 人工修复地 不同修复年限 物种多样性 土壤理化性质
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祁连山东部地区不同林分密度白桦天然林土壤理化性质特征 被引量：4
5
作者 彭小静 黄海山 +8 位作者 严芝银 邹星晨 贺康宁 程唱 王作枭 李睿 刘婧雯 石正阳 刘仟仟 《生态学报》 北大核心 2025年第2期743-756,共14页
研究不同林分密度对白桦天然林土壤理化性质的影响,分析不同林分密度下白桦天然林土壤理化性质的变化规律,为白桦天然林的保护提供合理的密度参考。以青海省西宁市大通县宝库林区白桦天然次生林为研究对象,通过采集土壤样品,调查并测定... 研究不同林分密度对白桦天然林土壤理化性质的影响,分析不同林分密度下白桦天然林土壤理化性质的变化规律,为白桦天然林的保护提供合理的密度参考。以青海省西宁市大通县宝库林区白桦天然次生林为研究对象,通过采集土壤样品,调查并测定了100—400、400—700、700—1000、1000—1500、1500—2100、2100—2500株/hm^(2)6种密度下林地的土壤容重、质量含水量、田间持水量、孔隙度、饱和导水率(K_(st))、pH值、有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)含量和包括C∶N、C∶P、N∶P在内的共17个土壤属性指标,采用SPSS 22.0对数据进行显著性检验和相关性分析。结果表明:(1)在垂直分布特征上:土壤孔隙度,K_(st)和SOC、TN、TP、AN、AK的含量,以及C∶P、N∶P的比值均随土层深度增加而降低;而土壤容重和pH值则随土层深度增加而增大。(2)在密度分布特征上:土壤SOC、TN、AN含量,C∶P、N∶P的比值随密度增加呈缓慢降低的变化趋势,TP含量随密度增加无显著变化规律,以上这些指标均在密度为100—400株/hm^(2)时达到最大。土壤质量含水量、田间持水量、K_(st)和孔隙度均随密度增大呈先增后减的变化趋势,且都在密度为400—700株/hm^(2)时达到最大,土壤容重在该密度时达到最小。(3)在土壤化学计量特征上:研究区土壤C∶P、N∶P的平均值为97.32、7.36,高于中国土壤平均值,表明土壤P有效性较低。综上所述,研究区白桦林在低密度(100—700株/hm^(2))时,土壤理化性质的改良作用相对较好,会更有利于土壤物理结构的稳定和养分积累。 展开更多
关键词 白桦天然林 林分密度 土壤理化性质 土壤生态化学计量
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亚热带典型人工林土壤磷组分特征及其影响因素 被引量：3
6
作者 周佳宇 林雨辰 +6 位作者 付佳睿 王海湘 施曼 曹婷婷 王志康 李全 宋新章 《生态学报》 北大核心 2025年第13期6279-6291,共13页
深入了解土壤磷组分特征及其影响因素,对提升亚热带森林生态系统生产力意义重大。然而,当前在运用统一标准量化不同人工林不同深度土壤磷组分的研究方面有所欠缺,且对于土壤磷组分转化的驱动因素,特别是微生物因素,认知尚不明晰。本研... 深入了解土壤磷组分特征及其影响因素,对提升亚热带森林生态系统生产力意义重大。然而,当前在运用统一标准量化不同人工林不同深度土壤磷组分的研究方面有所欠缺,且对于土壤磷组分转化的驱动因素,特别是微生物因素,认知尚不明晰。本研究以杉木(Cunninghamia lanceolata)、桉树(Eucalyptus robusta)、毛竹(Phyllostachys edulis)和马尾松(Pinus massoniana)四种人工林为对象,利用改进的Hedley磷分级方法,系统测定表层(0—20 cm)、中层(20—40 cm)和深层(40—60 cm)土壤的磷组分的空间分异规律。结合荧光定量PCR技术解析土壤解磷微生物的基因表达特征,同步测定土壤理化性质参数,从微生物视角揭示典型人工林生态系统不同土层磷素形态转化的生物地球化学机制。四种人工林土壤磷组分中以闭蓄态磷和有机磷为主,比例超过70.0%,且表层土壤中不同磷组分含量、微生物量碳、微生物量氮、微生物量磷和phoX基因拷贝数均高于深层。毛竹林在各土层的有效磷含量(5.6—40.3 mg/kg)和次生矿物磷含量(8.7—57.5 mg/kg)及其在总磷中的比例(有效磷占比:3.9%—6.7%;次生矿物磷:3.3%—9.9%)均显著高于其他三种人工林(P<0.05)。杉木林的原生矿物磷含量(表层:23.4 mg/kg;中层:17.5 mg/kg;深层:17.0 mg/kg)最高,桉树林的闭蓄态磷含量(表层:632.2 mg/kg;中层:585.7 mg/kg;深层:535.2 mg/kg)最高,而马尾松林的有效磷含量(表层:8.8 mg/kg;中层:6.9 mg/kg;深层:6.8 mg/kg)最低。微生物量磷和phoX基因对土壤磷组分有显著影响,酸性磷酸酶和phoC基因是决定有效磷含量的重要因素。这些结果表明毛竹林土壤的磷供给能力明显优于杉木、桉树和马尾松林。土壤深度是影响磷组分的关键因素。因此,建议针对不同人工林实施差异化管理,并重视土壤深度对磷循环的调控作用。 展开更多
关键词 土壤磷组分 人工林 解磷微生物 土壤深度 酶活性
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湿润亚热带森林类型转换对土壤有机碳矿化的影响及其非生物调控因素 被引量：1
7
作者 刘爱平 王小红 +5 位作者 孙杰 范爱连 贾林巧 姚晓东 林成芳 陈光水 《应用生态学报》 北大核心 2025年第5期1371-1379,共9页
森林碳库是陆地生态系统最大的碳库,森林类型转换会引起土壤碳库及碳矿化的显著变化。本研究采用室内培养法分析了福建三明陈大站点和莘口站点的米槠天然林(NF)及由米槠天然林转换而来的米槠人工林(CC)和杉木人工林(CF)0~10 cm表层土壤... 森林碳库是陆地生态系统最大的碳库,森林类型转换会引起土壤碳库及碳矿化的显著变化。本研究采用室内培养法分析了福建三明陈大站点和莘口站点的米槠天然林(NF)及由米槠天然林转换而来的米槠人工林(CC)和杉木人工林(CF)0~10 cm表层土壤有机碳矿化的差异,探究了土壤有机碳(SOC)、总氮(TN)、铁铝氧化物、团聚体平均重量直径(MWD)、颗粒组成等非生物因素变化对SOC矿化的影响。结果表明:两处站点不同林分间SOC、TN含量和MWD均表现为NF>CC>CF,两两差异显著;CF的铁、铝氧化物含量均显著低于NF和CC;NF砂粒含量显著高于CC和CF,而粉粒含量显著低于CC和CF,CC的黏粒含量显著高于NF和CF。单位土壤累积碳矿化量(C_(m-soil))受林分类型的显著影响,CC和CF林分的C_(m-soil)分别比NF林分降低11.3%和23.3%;单位有机碳的累积碳矿化量(C_(m-SOC))受林分类型与站点交互作用的显著影响,陈大站点内NF林分的C_(m-SOC)比CF林分降低32.8%,而莘口站点内各林分间则无显著差异。相关分析表明,两处站点的C_(m-soil)均与SOC呈极显著正相关;陈大站点C_(m-soil)与MWD呈显著正相关,莘口站点C_(m-soil)与氧化铁呈显著正相关,但以SOC为控制变量的偏相关分析则显示,C_(m-soil)与MWD或氧化铁的相关性均不显著,表明SOC介导了不同站点MWD或氧化铁对C_(m-soil)的影响。综上,天然林转换为人工林会降低土壤碳矿化,主要受森林转换引起的SOC含量下降的影响,而团聚体稳定性和铁铝氧化物对土壤碳矿化的影响因站点而异。 展开更多
关键词 湿润亚热带 土地利用 土壤有机碳矿化 团聚体稳定性 铁铝氧化物
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亚热带米槠天然林土壤性质和真菌群落对降雨减少的响应 被引量：1
8
作者 查满丽 李帅军 +4 位作者 王翠娟 林伟盛 刘小飞 钟羡芳 郭剑芬 《应用生态学报》 北大核心 2025年第5期1380-1386,共7页
水分是森林土壤环境的重要因子之一,其变化影响着土壤真菌群落组成及土壤生态系统功能。本研究以福建三明格氏栲自然保护区内的米槠天然林为研究对象,设置隔离30%降雨、隔离60%降雨和自然长期样地(对照),在隔离降雨后第6年对表层土壤(0~... 水分是森林土壤环境的重要因子之一,其变化影响着土壤真菌群落组成及土壤生态系统功能。本研究以福建三明格氏栲自然保护区内的米槠天然林为研究对象,设置隔离30%降雨、隔离60%降雨和自然长期样地(对照),在隔离降雨后第6年对表层土壤(0~10 cm)取样,应用18S rRNA基因-高通量测序技术对土壤性质和真菌群落结构与多样性进行分析,探究土壤真菌群落对降雨减少的响应。结果表明:与对照相比,隔离60%降雨处理下土壤含水量和铵态氮含量分别显著降低16.4%和29.5%,而土壤总有机碳、可溶性有机碳、微生物生物量碳、可溶性有机氮、硝态氮含量和pH均未发生显著变化;隔离30%降雨处理的土壤可溶性有机氮含量显著降低13.8%,其他土壤理化指标未发生显著变化。各处理土壤担子菌门和子囊菌门相对丰度均占真菌群落的40%以上,是土壤中的优势真菌群落。土壤真菌群落ACE指数在隔离60%降雨处理下较对照显著降低,其他多样性指数在3个处理间差异均不显著,说明土壤真菌群落结构较为稳定。Mantel检验表明,子囊菌门和未分类的真菌门(norank_k_Fungi、unclassified_k_Fungi)与土壤含水量呈显著正相关,土壤含水量可能是驱动土壤真菌群落变化的关键因子。本研究可为深入理解气候变化下森林土壤生态系统功能的维持提供科学依据。 展开更多
关键词 降雨减少 亚热带米槠天然林 土壤真菌群落 高通量测序
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典型黑土区不同树种退耕还林地土壤活性有机碳差异及其影响因素 被引量：2
9
作者 师立鹏 谷会岩 王秀伟 《生态学报》 北大核心 2025年第1期103-111,共9页
为探究东北典型黑土区不同退耕还林树种对土壤有机碳及其活性组分含量的垂直分布的影响,并分析其影响因素,为黑土修复工作及树种筛选提供理论依据。在东北典型黑土区分别选择以小黑杨(Populus×xiaohei)、樟子松(Pinus sylvestris v... 为探究东北典型黑土区不同退耕还林树种对土壤有机碳及其活性组分含量的垂直分布的影响,并分析其影响因素,为黑土修复工作及树种筛选提供理论依据。在东北典型黑土区分别选择以小黑杨(Populus×xiaohei)、樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)和落叶松(Larix gmelinii)为造林树种的退耕还林地为研究对象,测定不同深度土壤有机碳、微生物量碳和溶解性有机碳含量,探究其在不同树种退耕还林地间的差异及其与土壤理化性质、土壤酶活性和植物细根生物量的关系。结果表明:在5—15 cm处小黑杨林下土壤溶解性有机碳含量(1578.56 mg/kg)显著低于落叶松(1936.98 mg/kg)和樟子松(2046.07 mg/kg)林,樟子松林下土壤微生物量碳含量(2151.53 mg/kg)显著高于小黑杨(1298.32 mg/kg)和落叶松(1164.75 mg/kg)林(P<0.05);在15—30 cm处小黑杨林下土壤溶解性有机碳含量(1541.57 mg/kg)显著低于落叶松(1957.04 mg/kg)和樟子松(1881.31 mg/kg)林,樟子松林下土壤微生物量碳含量(2256.99 mg/kg)显著高于小黑杨(1708.50 mg/kg)和落叶松(1200.55 mg/kg)林(P<0.05)。土壤pH、土壤全磷含量、土壤含水量和土壤容重在不同树种退耕还林地间存在显著差异。土壤有机碳和溶解性有机碳含量随土壤深度增加逐渐降低,微生物量碳含量在不同土壤深度间没有显著差异。土壤溶解性有机碳和微生物量碳含量与土壤磷含量显著正相关,土壤有机碳与土壤氮含量、植物细根生物量和β⁃1,4葡萄糖苷酶活性显著正相关(P<0.05)。退耕还林后不同树种退耕还林地土壤有机碳含量差异不显著,但不同树种退耕还林地间土壤溶解性有机碳和土壤微生物量碳含量存在显著差异。土壤全磷是对3个树种退耕还林地土壤有机碳、溶解性有机碳和微生物量碳分布影响最大的因素。 展开更多
关键词 东北黑土区 退耕还林 土壤有机碳 溶解性有机碳 微生物量碳
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生态输水对青土湖白刺灌丛沙堆土壤水分及质地的影响 被引量：1
10
作者 于永明 刘淑娟 +2 位作者 袁宏波 安富博 刘虎俊 《西北林学院学报》 北大核心 2025年第3期171-178,共8页
为探讨生态输水对白刺灌丛沙堆土壤水分、物理性质以及白刺灌丛沙堆功能的影响,从而为正确评估青土湖生态输水的生态效益和植被保育提供科学依据。本研究分析了生态输水后青土湖水面的形成,对湖岸白刺灌丛沙堆距水面不同距离、不同部位... 为探讨生态输水对白刺灌丛沙堆土壤水分、物理性质以及白刺灌丛沙堆功能的影响,从而为正确评估青土湖生态输水的生态效益和植被保育提供科学依据。本研究分析了生态输水后青土湖水面的形成,对湖岸白刺灌丛沙堆距水面不同距离、不同部位、不同土层深度的土壤水分及其粒度组成产生的影响。结果表明:1)青土湖生态输水后湖岸白刺沙堆不同部位土壤含水量不同,沙堆上部最高,均值为9.621%,中部最低,为5.692%,上部比中部高3.929%;白刺沙堆不同土层深度含水量不同,表层0~5 cm最低,均值为7.206%,40~60 cm最高,为10.147%,相差2.941%;在0~60 cm土壤深度,含水量随深度增加呈升高的趋势。在距水面距离0~250 m,随距离增加,白刺沙堆土壤含水量逐渐降低,距离0 m时白刺沙堆土壤含水量最高,为17.084%,250 m时土壤含水量最低,为2.498%,相差14.586%,250 m后趋于平稳。2)青土湖白刺沙堆土壤颗粒以细砂粒为主,体积百分比含量为64.215%~74.563%,黏粉粒含量较低,为4.391%~10.699%,粗砂粒含量为19.856%~25.087%;沙堆中上部细砂粒含量较下部和沙堆间高,而黏粉粒与粗砂粒则是下部和平地高于中上部。3)距水面不同距离的白刺沙堆土壤粒径以细砂粒为主,体积百分比含量为66.025%~77.645%,粗砂粒次之,为12.418%~32.298%,粉粒含量为1.077%~9.129%,黏粒含量最低,为0.034%~2.140%;在距水面0~300 m,随距水面距离的增加,细砂粒、黏粉粒含量逐渐减少,粗砂粒含量逐渐升高。白刺沙堆不同土层深度土壤颗粒以细砂粒为主,粗砂粒次之,黏粒含量最低,细砂粒、粉粒、黏粒(浅)表层含量高于深层,粗砂粒则是深层比表层含量略高。4)距水面距离、白刺沙堆部位对土壤分形维数均有极显著影响,各土层分形维数最大值均出现在距水源0~50 m处,最大值为2.339~2.469;随距水面距离的增加,各土层分形维数整体变化不规则;而土层深度对土壤分形维数无显著影响。 展开更多
关键词 白刺灌丛沙堆 土壤水分 土壤颗粒
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南亚热带常绿阔叶林土壤碳氮磷生态化学计量年际动态及稳态分析:基于10年连续观测 被引量：1
11
作者 付志高 肖以华 +5 位作者 许涵 史欣 罗汉东 贲春丽 杨紫浓 李明 《生态学杂志》 北大核心 2025年第1期1-10,共10页
阐明土壤碳氮磷生态化学计量及动态特征有助于理解森林土壤养分贮存、供应能力和养分限制状况,并对生态系统修复与保护具有重要指导意义。本研究以南亚热带常绿阔叶林土壤为对象,在连续10年监测土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、p... 阐明土壤碳氮磷生态化学计量及动态特征有助于理解森林土壤养分贮存、供应能力和养分限制状况,并对生态系统修复与保护具有重要指导意义。本研究以南亚热带常绿阔叶林土壤为对象,在连续10年监测土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、pH值、土壤温度(ST)、土壤含水量(SWC)、月平均降雨量(MAP)、空气温度(MAT)和空气湿度(MAH)等指标基础上,运用方差分析、相关性、冗余、方差分解和多重线性回归分析等方法探究土壤碳氮磷含量、化学计量的年际变化特征、稳定性及主要环境影响因子。结果表明:(1)旱季,SOC、TN和TP含量分别达15.37~21.21、1.19~2.03和0.08~0.14 g·kg^(-1),且年际间均呈现极显著差异(P<0.01);雨季,此3指标则分别为24.44~28.50、1.76~2.32和0.17~0.22 g·kg^(-1),年际间仅TP含量呈现显著差异(P<0.05)。雨季C∶N极显著高于旱季(P<0.01),而C∶P和N∶P则是旱季极显著高于雨季(P<0.01)。(2)旱季,TN与ST呈显著正相关,TP与MAH呈极显著正相关,而N∶P与MAH呈显著负相关;雨季,环境因子和土壤碳氮磷含量及其化学计量比相关性不显著。总体而言,环境因子对于TN(解释率23%)的影响小于TP(68%)和SOC(53%),且TN更易受pH影响(独立效应1%);N∶P对环境变化响应(32%)强于C∶N(14%)和C∶P(23%)。(3)旱季,MAT(重要值28.9%)、ST(重要值61.2%)和MAH(重要值46.2%)分别是影响土壤碳氮磷含量的主导因子;雨季,影响SOC(87.5%)和TN(48.8%)含量的主导因子为MAT,TP则主要受MAH(31.27%)影响。(4)年际稳定性表现为N∶P>TP>C∶P>SOC>C∶N>TN,SOC(40.0%)和TP(47.5%)稳定性主要受MAP影响,TN(47.9%)则是受ST影响。综上所述,旱季水分限制导致土壤碳氮磷含量在年际间显著变化;环境因子对TP的影响效应远大于土壤SOC和TN,且温度是影响土壤碳氮磷含量的主要环境因子;SOC和TP年际稳定性主要受降雨影响,TN则受温度驱动。 展开更多
关键词 常绿阔叶林 土壤碳氮磷 生态化学计量 环境因子 稳定性
原文传递
西双版纳典型森林转变对土壤酶活性及微生物养分限制的影响 被引量：1
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作者 靳莉雅 张志明 +4 位作者 刘文杰 袁瑕 罗艳 黄水芬 朱习爱 《生态学杂志》 北大核心 2025年第7期2259-2267,共9页
为探究土壤酶活性和微生物养分限制水平对土地利用变化的响应,以西双版纳典型的森林转变(热带雨林、单层橡胶林、橡胶-砂仁复合林)为研究对象,测定6种与碳、氮、磷元素循环有关的土壤酶活性:β-葡萄糖苷酶(BG)、β-木糖苷酶(BX)、纤维... 为探究土壤酶活性和微生物养分限制水平对土地利用变化的响应,以西双版纳典型的森林转变(热带雨林、单层橡胶林、橡胶-砂仁复合林)为研究对象,测定6种与碳、氮、磷元素循环有关的土壤酶活性:β-葡萄糖苷酶(BG)、β-木糖苷酶(BX)、纤维二糖水解酶(CBH)、β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、酸性磷酸酶(AP),分析3种林型土壤酶活性和酶化学计量比及其与土壤理化性质的关系。结果表明:(1)不同森林类型的土壤理化性质差异显著(P<0.05),单层橡胶林的土壤全氮(TN)、全磷(TP)均高于其他林型,有效磷(AP)、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、有机碳(SOC)和可溶性有机碳(DOC)在橡胶-砂仁复合林最高,其余指标热带雨林最高。(2)森林转变对BG、CBH、NAG、AP活性有显著影响,单层橡胶林的CEs:NEs(土壤酶碳氮比)和CEs:PEs(土壤酶碳磷比)显著高于其余两种林型。(3)土壤酶化学计量分析表明,3种林型土壤微生物均受C、N限制,其中单层橡胶林的微生物受C限制最大,热带雨林的微生物受N限制最大,橡胶-砂仁复合系统受C、N限制相对较弱。冗余分析表明,土壤NH_(4)^(+)-N、SOC、MBN、MBC、NO_(3)^(-)-N、DON是显著影响土壤酶活性及其化学计量比变化的主要环境因子。综上,单一物种橡胶林会显著加强微生物C限制,转变为橡胶-砂仁复合系统减弱了微生物的C、N限制。因此,胶园复合间作有助于降低土壤微生物C、N限制,可提高土壤中微生物养分的平衡发展,缓解橡胶单一种植带来的生态问题,胶农复合系统在此地区值得借鉴及推广。 展开更多
关键词 森林转变 胞外酶活性 酶化学计量 土壤理化性质 胶农复合系统
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川西亚高山森林演替对土壤碳氮磷及化学计量特征的影响 被引量：1
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作者 刘顺 陈淼 +6 位作者 邢红爽 陈健 许格希 巩闪闪 贾磊 孙镇 史作民 《生态学报》 北大核心 2025年第13期6256-6268,共13页
为了探讨川西亚高山森林演替对土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量和化学计量特征的影响,揭示森林演替过程中土壤养分积累和循环机制,进而为区域森林生态系统服务功能评价和提升提供理论基础。采用空间代替时间的方法,选择川西亚高山演替前期... 为了探讨川西亚高山森林演替对土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量和化学计量特征的影响,揭示森林演替过程中土壤养分积累和循环机制,进而为区域森林生态系统服务功能评价和提升提供理论基础。采用空间代替时间的方法,选择川西亚高山演替前期阔叶林(阶段Ⅰ)、中期针阔混交林(阶段Ⅱ和Ⅲ)和演替后期暗针叶林(阶段Ⅳ)等不同演替阶段的森林为对象,研究不同土层土壤C、N、P含量及其化学计量特征在森林演替过程中的变异模式,解析森林演替对土壤C、N、P密度的影响规律及关键影响因素。研究表明,演替阶段和土层对土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)含量、C∶P和N∶P有显著影响,但对C∶N影响不显著。土壤SOC、TN和TP含量、C∶P和N∶P随着演替的进行总体呈先升高后下降的趋势,而随着土层深度的增加呈下降的趋势。不同演替阶段0—60 cm土层SOC、TN和TP密度分别介于7.27—15.86 t/hm^(2)、0.41—0.99 t/hm^(2)和0.21—0.41 t/hm^(2),以阶段II较高。Mantel检验结果显示不同演替阶段SOC密度受N∶P、C∶P、Rao二次熵指数、功能离散指数FDis、水解性氮和有效磷的显著影响;除了以上因子外,TN密度还受植物丰富度的显著影响;TP密度只与C∶N和有效磷显著相关。研究揭示了森林恢复演替对土壤C、N、P含量和密度及其化学计量特征的影响,强调了土壤养分相对限制状况和植物功能多样性在调控森林演替对土壤C、N积累的重要作用,可以为川西亚高山土壤功能的提升和指导退化生态系统恢复提供科学依据。 展开更多
关键词 化学计量 碳氮磷 土层 森林演替 亚高山
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不同林龄樟子松人工林枯落物-根系-土壤碳氮磷化学计量特征 被引量：1
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作者 王荣潇 张颂安 +3 位作者 高广磊 丁国栋 张英 朱宾宾 《应用生态学报》 北大核心 2025年第6期1699-1707,共9页
为揭示樟子松人工林枯落物-根系-土壤碳(C)氮(N)磷(P)化学计量特征及其影响因素,以呼伦贝尔沙地27(中龄林)、38(近熟林)和47年生(成熟林)樟子松人工林为研究对象,樟子松天然林为对照,分析枯落物、根系和土壤有机碳、全氮、全磷含量及化... 为揭示樟子松人工林枯落物-根系-土壤碳(C)氮(N)磷(P)化学计量特征及其影响因素,以呼伦贝尔沙地27(中龄林)、38(近熟林)和47年生(成熟林)樟子松人工林为研究对象,樟子松天然林为对照,分析枯落物、根系和土壤有机碳、全氮、全磷含量及化学计量比。结果表明:随林龄增加,樟子松人工林枯落物分解层N、P含量呈先减小后增加趋势,近熟林半分解层C∶N、C∶P显著高于中龄林和成熟林;天然林枯落物半分解层N含量显著低于人工林17.3%,分解层N∶P显著低于人工林16.2%。随林龄增加,人工林根系C含量呈增加趋势,N含量呈先减小后增加趋势;中龄林根系C∶N显著低于近熟林,中龄林和近熟林根系C∶P显著低于成熟林;人工林根系P含量显著高于天然林41.0%。人工林土壤C、P含量以及C∶N、C∶P均显著低于天然林;天然林根际土壤和非根际土壤N∶P分别为3.7和3.1,均显著低于人工林。枯落物化学计量特征变化的主要驱动因子是纤维素酶,根系和土壤则均为酸性磷酸酶。 展开更多
关键词 天然林 人工林 化学计量特征 林龄 樟子松
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祁连山东部不同密度白桦天然次生林持水性能及土壤传递函数的构建 被引量：2
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作者 石正阳 程唱 +6 位作者 邹星晨 左亚凡 李睿 刘仟仟 刘婧雯 彭小静 贺康宁 《生态学报》 北大核心 2025年第8期4059-4071,共13页
土壤饱和导水率(K_S)作为评价土壤入渗与透水能力的核心指标,探究其影响因素对深入理解和评估森林水源涵养功能有着重要意义。研究聚焦于祁连山东部白桦天然次生林的土壤容重、有机碳、田间持水量、孔隙度等关键理化指标,对林地持水性... 土壤饱和导水率(K_S)作为评价土壤入渗与透水能力的核心指标,探究其影响因素对深入理解和评估森林水源涵养功能有着重要意义。研究聚焦于祁连山东部白桦天然次生林的土壤容重、有机碳、田间持水量、孔隙度等关键理化指标,对林地持水性能进行综合评价,并深入分析土壤理化性质对K_S的影响。采用多元逐步回归分析法建立土壤传递函数模型,为验证模型的有效性,对比新建模型与现有6种土壤传递函数模型的预测精度,以确定适用于本研究区的最优模型。研究结果表明:(1)该区域K_S值变化范围为0.25—3.94mm/min,均值为1.64mm/min。利用熵权法评估土壤持水能力发现K_S所占权重较高,且林分密度在600—900株/hm~2时,林地持水性能综合得分最高。(2)通过Pearson分析揭示了K_S与粘粒、粉粒含量以及土壤容重呈显著负相关关系,与砂粒含量、有机碳含量以及孔隙度等指标呈显著正相关关系。(3)对比7个土壤传递函数模型的预测效能,研究构建的新模型在拟合效果上表现最优,预测值与实测值的决定系数(R~2)高达0.85。综上,K_S可作为评价祁连山东部白桦天然林林地持水能力的关键指标,且林分密度在600—900株/hm~2时,林地持水性能最佳。本研究新建土壤传递函数模型可用于估算该区K_S,为祁连山东部水源涵养林的优化管理和生态建设提供了重要的数据支撑和科学依据。 展开更多
关键词 土壤饱和导水率 土壤传递函数 白桦林 祁连山东部
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中国南亚热带森林土壤有机碳影响因素及分布特征 被引量：1
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作者 郭晓雪 刘桂炳 +2 位作者 张会儒 刘宪钊 曾冀 《生态学报》 北大核心 2025年第6期2669-2681,共13页
中国南亚热带森林生态系统的土壤具有巨大的碳封存潜力,对于减缓气候变化做出了巨大的贡献,因此对南亚热带森林土壤有机碳空间分布格局的精准评估与管理对全球气候变化至关重要。为探讨森林土壤有机碳的空间分布及其影响因素,以2017年... 中国南亚热带森林生态系统的土壤具有巨大的碳封存潜力,对于减缓气候变化做出了巨大的贡献,因此对南亚热带森林土壤有机碳空间分布格局的精准评估与管理对全球气候变化至关重要。为探讨森林土壤有机碳的空间分布及其影响因素,以2017年中国林业科学研究院热带林业实验中心的186个固定监测样地为研究对象,利用随机森林模型、随机森林加残差克里格模型和SHAP解释方法,结合实测植被数据、地形因子、遥感指数和气候变量等协变量,对土壤有机碳含量的空间分布进行了分析,并进一步确定了影响其变化的主要因素。研究结果表明:各因素对土壤有机碳含量的影响程度存在差异,并显示出一定的规律性。研究区土壤有机碳含量范围介于4.13—34.80g/kg之间,与气候、海拔、生物量等因子之间均呈现显著相关性(P<0.05)。其中,地形和气候是影响土壤有机碳含量空间分布的主要因素,共同解释了预测结果的74.23%;而植被因素中的地上生物量、地下生物量和草本盖度也对土壤有机碳含量有显著影响,可解释预测结果的25.77%。同时,土壤有机碳含量随海拔、年平均降水量、生物量等因素的升高呈非线性增加趋势,随最暖月平均温度和最冷月平均温度之差、哈格里夫斯参考蒸发量、灌木Simpson指数等因素的增加而呈现出非线性减小趋势。两种方法预测的土壤有机碳含量空间分布的总体变化趋势基本一致,土壤有机碳含量在海拔较高、森林覆盖率较高和降水较多的地区呈现出较高的积累。与随机森林模型相比,随机森林加残差克里格模型在标准差、变异系数上更接近实际值,在考虑空间自相关性和环境相关性时具有更高的预测精度和可解释性。综上所述,本研究为理解林地土壤有机碳含量的空间分布及其影响因素提供了理论依据,对于制定增加土壤碳汇、减少碳排放的林地管理策略具有一定的参考作用。 展开更多
关键词 土壤有机碳 空间分布 环境协变量
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青藏高原东缘不同树种人工林对土壤养分及团聚体稳定性的影响 被引量：1
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作者 任廷菊 陈晓霞 +5 位作者 李江涛 祝悦 曹廷英 段苏娟 王彦杰 张楠楠 《应用与环境生物学报》 北大核心 2025年第5期808-817,共10页
为促进人工林树种选择及管理,以次生落叶阔叶灌丛为对照,3种人工林(云杉Picea asperata,油松Pinus tabulformis,连香树Cercidiphyllum japonicum)为研究对象,比较不同树种人工林土壤理化特征以及土壤团聚体粒径组成和稳定性的变化.结果... 为促进人工林树种选择及管理,以次生落叶阔叶灌丛为对照,3种人工林(云杉Picea asperata,油松Pinus tabulformis,连香树Cercidiphyllum japonicum)为研究对象,比较不同树种人工林土壤理化特征以及土壤团聚体粒径组成和稳定性的变化.结果显示:造林树种差异对土壤全氮(TN)、有机碳(SOC)、有效磷(AP)含量和含水量、pH有极显著影响,对土壤微生物生物量无显著影响.云杉人工林和连香树人工林土壤TN、SOC、AP含量和含水量显著高于灌丛,油松人工林的土壤TN、SOC、AP含量均显著低于灌丛.造林树种差异显著影响了土壤团聚体粒级分布和稳定性.与灌丛相比,3种人工林更有利于提高表层土壤团聚体的稳定性,其中以连香树人工林效果最好.不同林分类型的土壤养分含量均随土层的加深而降低.此外随土层的加深大团聚体数量逐渐减少,表层土壤结构稳定性高于底层土.土壤SOC、TN、AP和微生物生物量碳氮(MBC、MBN)含量均与土壤团聚体稳定性呈极显著正相关关系.本研究表明连香树和云杉人工林能够更有效地改善土壤养分和促进土壤团聚体稳定性;因此,未来在该地区引入养分循环和凋落物分解更快的阔叶林和混交林,有助于改善因纯林导致土壤退化的问题.(图3表4参63) 展开更多
关键词 树种 人工林 土壤理化性质 土壤团聚体 团聚体稳定性
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华西雨屏区不同林龄柳杉人工林土壤有机碳组分特征 被引量：1
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作者 王越汉 王瑞 +5 位作者 李宇 游成铭 徐琳 徐红伟 谭波 徐振锋 《应用生态学报》 北大核心 2025年第4期1024-1034,共11页
土壤有机碳组分是衡量土壤肥力和土壤碳汇能力的重要指标,在维持全球碳平衡中具有重要作用,但不同林龄人工林土壤有机碳组分特征仍不清楚。本研究以华西雨屏区7、13、24、33和53年柳杉人工林为研究对象,测定0~15和15~30 cm土壤有机碳组... 土壤有机碳组分是衡量土壤肥力和土壤碳汇能力的重要指标,在维持全球碳平衡中具有重要作用,但不同林龄人工林土壤有机碳组分特征仍不清楚。本研究以华西雨屏区7、13、24、33和53年柳杉人工林为研究对象,测定0~15和15~30 cm土壤有机碳组分含量,包括颗粒有机碳(POC)、易氧化有机碳(EOC)、轻组有机碳(LFOC)、重组有机碳(HFOC)、活性有机碳(LOC)和惰性有机碳(IOC)。结果表明:1)POC含量随林龄增加而增加,而LOC、EOC、LFOC、HFOC、IOC含量均随林龄增加呈先增加后减少趋势,且24年和33年林龄显著高于其他林龄。2)0~15 cm土壤有机碳组分含量整体均显著高于15~30 cm。随林龄增加,POC和LFOC的土层间差值呈增加趋势,EOC和LOC的土层间差值呈先增加后减少趋势。3)方差分解结果表明,土壤真菌、细菌生物量及酶活性等生物学指标对POC变异的相对解释率大于土壤理化性质,其余有机碳组分主要受土壤理化性质和土壤微生物的共同调控。结构方程模型进一步表明,除对POC的直接影响外,林龄通过影响土壤生物化学变量间接调控有机碳组分含量。综上,柳杉人工林土壤有机碳组分含量具有明显的林龄效应,这种效益受到土壤生物化学特性的显著调控。本研究结果有助于深入认识不同生长阶段柳杉人工林土壤固碳能力,为区域柳杉人工林碳汇功能提升提供一定的科学依据。 展开更多
关键词 华西雨屏区 柳杉 人工林 林龄 土壤有机碳组分
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亚热带天然次生林演替对土壤氮矿化的影响机制 被引量：1
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作者 孙嘉雯 施秀珍 +6 位作者 邵雅琪 冯鼎 王建青 刘宝 邹秉章 王思荣 黄志群 《应用生态学报》 北大核心 2025年第1期59-66,共8页
为探究亚热带天然次生林演替过程中土壤氮矿化的变化规律及其影响机制,本研究利用空间替代时间的方法,以5个不同发育阶段的天然次生林(林龄分别为5、8、21、27、40年)为研究对象,并以>100年的原始天然林为对照。采用微宇宙培养法测... 为探究亚热带天然次生林演替过程中土壤氮矿化的变化规律及其影响机制,本研究利用空间替代时间的方法,以5个不同发育阶段的天然次生林(林龄分别为5、8、21、27、40年)为研究对象,并以>100年的原始天然林为对照。采用微宇宙培养法测定土壤净氮矿化速率,同时测定土壤理化性质、微生物生物量和林下植被多样性。结果表明:土壤净氮矿化速率随天然次生林演替进程显著增加,不同林龄天然次生林土壤净氮矿化速率变化范围为(-0.04±0.01)~(0.39±0.04)mg·kg^(-1)·d^(-1),原始天然林的净氮矿化速率(0.73±0.12 mg·kg^(-1)·d^(-1))显著高于次生林。随机森林分析显示,土壤全氮和碳氮比是影响土壤净氮矿化速率的显著预测因子。回归分析结果表明,土壤微生物生物量碳与净氮矿化速率呈显著正相关;林下灌木层丰富度与土壤净氮矿化速率呈显著相关。结构方程模型显示,林龄通过降低土壤pH间接或直接促进土壤微生物生物量碳,土壤微生物生物量碳和碳氮比分别对净氮矿化速率有显著正影响和负影响。综上,土壤碳氮比和微生物生物量碳是调控天然次生林演替影响土壤氮矿化的重要因子。 展开更多
关键词 氮矿化 土壤微生物量 天然次生林 林龄 森林恢复
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内蒙古清水河县典型人工植被土壤碳氮磷及其化学计量特征 被引量：1
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作者 闵雪 吴叶礼 +2 位作者 张英 丁国栋 杨之恒 《干旱区地理》 北大核心 2025年第8期1492-1501,共10页
植被土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量关系是理解不同植被生态功能发挥的关键,以清水河县4种典型人工植被(杨树、樟子松、油松、柠条锦鸡儿)为研究对象,以天然草地(禾草草地)为对照,探讨典型人工植被群落0~100 cm土层范围内土壤C、N、P... 植被土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量关系是理解不同植被生态功能发挥的关键,以清水河县4种典型人工植被(杨树、樟子松、油松、柠条锦鸡儿)为研究对象,以天然草地(禾草草地)为对照,探讨典型人工植被群落0~100 cm土层范围内土壤C、N、P含量及其化学计量比特征。结果显示:(1)5种植被类型表层(0~20 cm)土壤C、N、P含量分别为3.29~6.02 g·kg^(-1)、0.52~0.69 g·kg^(-1)、0.37~0.62 g·kg^(-1),土壤C和N含量低于我国表层土壤平均水平,土壤肥力较低。(2)在0~20 cm土层下,各人工植被土壤C、N和C/N均低于禾草草地,其中樟子松和柠条锦鸡儿土壤C和C/N显著较低(P<0.05);在20~50 cm和50~100 cm土层下,油松土壤C、N最高,其余人工植被仍低于草地,樟子松C/N最低;各土层人工植被土壤P含量明显高于草地,土壤C/P和N/P均明显低于草地。(3)相关分析表明,土壤C和N、C/P和N/P间呈极显著正相关关系(P<0.001);土壤C、N、P受植被类型与土层深度影响显著(P<0.001);土壤C、N、P含量随土层深度增加而降低,呈现明显表聚效应。考虑到研究区土壤磷高有效性利于草本生长,且草本植被土壤养分涵养效果优于人工乔灌植被,该地生态恢复可考虑以保育恢复原生草本植被为主。研究结果有助于深入理解土壤养分循环规律,评估植被的生态效益,为区域生态修复和资源管理提供科学依据。 展开更多
关键词 人工植被 天然草地 土壤养分 生态化学计量
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