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杉木人:工林是我国重要的速生用材树种,随着杉木林的需求量日渐增大,栽培面积不断的扩大、轮伐期逐渐的缩短,导致杉木林地力逐渐的衰退、初级生产力也在不断的下降。本文以湖南会同杉木基地Ⅲ号集水区的27a生杉木人工林为研究对象,采用生态计量学的方法,测定和计算叶、枝、根、凋落物以及相应土壤的C、N、P含量及计量比。综合分析了不同季节杉木叶、枝、根、凋落物、士壤生态化学计量的季节动态特征,并判断杉木林生态系统的养分限制情况,探讨不同季节养分元索的变化情况及各组分之间的相关关系,揭示成熟杉木林养分循环过程中,植物器官、凋落落物、土壤之间的协同关系。研究表明:(1)植物器官中的C含量表现为叶>根>枝,N、P含量均表现为叶>枝>根,且C、P含量的差异性不显著,N含量的差异性显著N:P比值均表现为根>枝>叶;叶、枝、根的C、N、P含量在生长季节内呈现出先升高后降低再升高的变化趋势,表明杉木林在春秋两季生长力较强:相关性分析显示叶和枝之间呈现显著相关关系要明显强于叶与根、根与枝之间,表明叶对枝的生态化学计量特征影响作用相对较大。(2)生长季节内凋落物C含量表现为先升高后降低再升高,N、P含量均表现为先降低再升高,C:P均表现为先升高后降低,N:P表现为先降低后升高再降低;由季节动态分析可知,凋落物4月份N:P相对较低,表明这个时期分解速率相对较快,也是凋落物养分归还的重要时期;由凋落物的C:N比值分析可知1月份和10月份凋落物分解的C、N元素能有效的贮存,而4月份和7月份C:N大于最适值,养分会有所损失,养分利用效率降低,这个时期在人为经营措施上可以根据C:N比例施加定量的氮肥。(3)土壤C、N含量均随着土层的加深表现为“倒金字塔”状分布,土层之间差异性并不显著;由季节动态分析可知,土壤C含量在4月份相对较高,N含量在10月份相对较高,P作为一种沉积性的矿物,在上壤中的迁移率很低,整个生长季节内相对保持稳定;C:P在4月份相对较高,N:P在10月份相对较高;C:N作为土壤质量的敏感指标,可以衡量土壤C、N养分状况的指标,而且对土壤中C、N的循环也会有影响,而由相关性分析可知土壤C、P含量和C:N之间有着极显著的正相关关系,因此可以通过改变土壤中C、P含量来间接影响C:N比值。(4)本次研究表明Ⅲ号集水区杉木林的生长主要受到N的限制,该区域土壤矿质风化速率较高,增加了土壤中有机物质的含量,而植物生长所需的N主要来自凋落物的分解,同时杉木林凋落物量相对较少,进一步影响植物器官中N、P等营养元素的含量;土壤背景值、温度、光照、水分等环境因子对生态系统中的生态化学计量特征都有一定的影响;杉木林生态系统的生态化学计量特征会随着环境中养分因了的限制情况而呈现出相应的变化,这种适应性通过植物发育和不同器官的功能性状可进行阐述。本次研究更加全面地搨示了养分元素的调控机制,为提高杉木林的生态经济效益提供更科学的经营指导意见。