龙溪-虹口保护区阔叶林林区下土壤-凋落物碳氮磷化学计量特征研究

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生态系统中的元素循环关系到系统中生命活动的进程。在森林生态系统中,土壤和凋落物是相互紧密联系,他们之间养分元素的流动和协调过程越来越得到研究者的重视。本论文通过研究龙溪-虹口国家级自然保护区阔叶林森林土壤和凋落物的碳、氮、磷化学计量特征,旨在揭示研究区域内阔叶林森林凋落物与土壤碳、氮、磷耦合关系以及海拔对凋落物、土壤生态化学计量特征的影响,综合判断阔叶林下土壤养分限制性元素,为该区域的植被恢复和森林管护提供科学指导。主要结果如下:(1)随着海拔的上升,土壤和凋落物碳、氮、磷含量均呈现出增加的趋势,土壤和凋落物有碳、氮、磷含量与海拔呈极显著的正相关关系(P<0.01);土壤和凋落物碳、氮、磷生态化学计量特征与海拔无相关性(P>0.05)。在0-20 cm土层土壤中,常绿阔叶林的C:N、N:P和C:P比值与海拔呈现出极显著相关关系(P<0.01),而常绿落叶阔叶混交林仅C:P比值与海拔呈现极显著相关关系(P<0.01)。在20-40 cm土层土壤中常绿落叶阔叶混交林仅C:N与海拔存在显著相关关系(p<0.01)。在不同的森林类型下,凋落物C:N比值与海拔均显著负相关(p<0.05),凋落物N:P比值与海拔均显著正相关(p<0.05),表明海拔对凋落物的分解可能存在促进作用。(2)研究区域内土壤的C:N和C:P较高,碳含量较高,养分贮藏能力较好。土壤C:N比值较高,表明研究区域凋落物分解速度较缓慢,土壤养分矿化速度较低,养分循环速度也较迟缓。阔叶林凋落物的N:P均值为15.03,介于14-16之间,表明该区域森林植物的生长主要受到氮素和磷素共同限制的作用。(3)研究区域凋落物和土壤碳氮磷含量之间均存在极显著的相关关系(p<0.01)。凋落物氮磷含量与凋落物碳氮磷化学计量比存在着相关关系(P<0.05)。在常绿阔叶林中,凋落物碳氮磷的含量仅与0-20 cm土层土壤碳氮磷化学计量特征相关关系显著(P<0.05);另外在常绿落叶阔叶混交林中,凋落物碳氮磷含量除与0-20 cm土层的N:P相关外,与20-40 cm土壤C:N也存在相关关系(P<0.05),这可能是由于凋落物在常绿落叶阔叶混交林中的归还量高于常绿阔叶林。
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