摘要：【目的】研究轻木(Ochroma lagopus)人工林生长及各器官碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征对氮添加的响应,为轻木人工林的栽培提供理论依据。【方法】以两年生轻木为材料,在云南省勐腊县勐醒农场轻木人工林地进行田间试验,采用随机区组设计,设置不施氮对照(CK)和施尿素、缓释肥300 g/株(N1、H1)、450g/株(N2、H2)、600 g/株(N3、H3) 7个处理,施肥时间为2023年6月,2023年10月取样,测定轻木树高、胸径,分析叶、枝、根中的C、N、P含量,并计算各器官化学计量特征值。【结果】与CK相比,低施氮量(N1、H1)处理的轻木胸径增加不显著,N1处理的树高增加也不显著,中、高施氮量处理(N2、N3、H2、H3)的胸径、树高均显著高于CK,但这4个处理间差异不显著。施氮对轻木枝和根中C含量无显著影响,但N3和H3降低了叶片中C含量;施氮显著提高枝、叶和根中N含量,且增幅随施氮量的增加而显著提高。施氮显著降低了叶片中P含量,降幅随施氮量的增加而显著升高,但H1处理的叶片P含量显著低于N1,而H2与N2,以及H3与N3处理之间无显著差异;N3、H3处理降低了树枝中P含量;施氮增加了根中P含量,且增幅随施氮量的增加而提高,N3处理的根中P含量显著高于N1处理,而3个硫包衣缓释肥处理间的根中P含量无显著差异。CK处理叶片N:P16,轻木生长由受N元素限制转变为受P元素限制,且H2、H3处理的叶片N:P显著高于N2、N3处理,即施用硫包衣缓释肥带来的磷限制大于尿素。相关性分析表明,轻木生长与各器官的养分含量及化学计量特征显著相关,且轻木生长受各器官的氮含量影响显著。表型可塑性与主成分分析结果显示,氮添加下轻木生长、各器官C、N、P含量及化学计量比特征的表型可塑性指数为0.05~0.52,主成分1和主成分2的累计方差贡献率为63.2%;轻木在氮添加处理下,主要通过调节各器官的N、P含量来适应外界变化,进而促进轻木的生长。【结论】氮添加对轻木人工林生长及各器官C、N、P化学计量特征有显著的影响,施用中、高量氮肥对提高轻木生长的效果优于低量氮肥,而且缓解了氮元素对轻木生长的限制,但影响了C、N、P在各器官中的分布,还引起了磷元素的限制,施用硫包衣缓释肥引起的磷元素限制更加严重。因此,在轻木人工林生产管理中,应注意氮肥的施用量,在施用硫包衣缓释肥时,尤其要注意补充磷肥。

摘要：研究氮添加与凋落物处理对土壤有机碳组分及酶活性的影响对调控人工林生态系统恢复具有重要意义.于海南岛西部橡胶林地开展野外微区模拟试验,采用二因素完全随机设计,设置4个氮水平[不施氮(CK,0 kg·hm^(-2)·a^(-1),以N计,下同),低氮(LN,50 kg·hm^(-2)·a^(-1)),中氮(MN,100 kg·hm^(-2)·a^(-1))和高氮(HN,200 kg·hm^(-2)·a^(-1))]以及2种凋落物处理[凋落物去除(LR),凋落物保留(L)],分析0~10 cm和10~20cm土层的土壤理化性质、总有机碳(SOC)及其组分、酶活性等指标.结果表明,土壤pH随N添加量增加以及凋落物的去除呈显著降低的趋势(P<0.05).土壤NO_(3)^(-)-N和NH_(4)^(+)-N含量随N添加的增加显著增加,N添加和凋落物处理对NO_(3)^(-)-N和NH_(4)^(+)-N含量有显著的交互效应.与L处理相比,LR降低了土壤SOC及其各组分含量,其中轻组有机碳(LFOC)含量降幅最大,在0~10 cm和10~20 cm土层降幅分别为29.0%~81.4%和23.5%~58.4%.不同凋落物处理条件下,SOC及其各组分含量随N添加量的增加均呈先增加后降低的趋势,LN处理显著高于HN处理.N添加和凋落物处理对SOC、LFOC(0~10cm)和重组有机碳(HFOC)含量有极显著的交互作用(P<0.01).与L处理相比,LR处理在CK和LN处理条件下的土壤多酚氧化酶(PPO)活性显著降低,而在MN和HN条件下,LR处理的PPO含量显著增加;方差分析显示,N添加和凋落物处理对PPO和0~10 cm土层的纤维素酶(CBH)活性有极显著影响的交互作用,土壤酶活性[β-葡萄糖苷酶(BG)、PPO、CBH]对N添加处理的响应程度均大于对凋落物处理的响应.相关性分析表明,SOC含量与微生物生物量碳(MBC)、颗粒态有机碳(POC)、LFOC以及HFOC含量之间呈极显著正相关关系.总体来看,凋落物保留与低N输入对橡胶林地土壤碳库以及酶活性具有较好的协同作用.

摘要：以华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林幼龄林为研究对象,设置3个梯度的氮添加水平(0,20和50kgN/(ha·a),即N0,N20和N50),研究氮添加对人工林草本植物群落特征及地上生产力的影响,得到以下结果。1)氮添加改变了土壤微环境,降低土壤温度、显著地增加土壤水分。2)氮添加在一定程度上促进落叶松人工林草本植物群落的生长(P>0.05)。与对照组(N0)相比,植物群落总盖度在N20和N50样方中分别增加6.83%和15.03%(2014年),或9.80%和12.94%(2016年),但草本植物地上生物量的累积无显著变化;群落总盖度和地上生物量与土壤含水量显著正相关(P<0.05)。3)氮添加对落叶松人工林草本植物群落的多样性和均匀度无显著影响,但是低浓度氮添加(即N20)显著地增加单位面积内物种的丰富度(2014年单位面积内物种丰富度在N20样方中增加23.33%,P<0.05)。4)氮添加对不同植物功能群的影响不同,其中氮添加促进蓼科和莎草科植物的生长,抑制禾本科和菊科植物的生长,对豆科植物无影响,说明温带落叶松人工林草本植物群落对氮沉降的响应敏感,氮添加在一定程度上促进草本植物的生长,同时氮添加改变了草本植物不同功能群间的竞争力。

摘要：[目的]氮沉降是全球性的环境问题,对植物生长有着重要影响。叶经济谱是植物在叶片水平上一系列连续变化的、有规律的权衡策略谱,是目前植物生态领域的一个重要概念。为探讨氮添加对植物幼苗叶片的影响,本研究分析了氮添加条件下单栽杉木幼苗、单栽楠木幼苗和混栽杉木-楠木幼苗的叶性状。[方法]本试验通过人工氮添加的方法,设置2个施氮水平,分别为0 kg·hm^-2·a^-1 N(对照)和30 kg·hm^-2·a^-1 N(氮添加),每个施氮水平又分别包括杉木幼苗,楠木幼苗以及杉木-楠木幼苗(杉木幼苗与楠木幼苗1:1行状混栽)3个处理。该试验分别测定和计算了杉木幼苗和楠木幼苗的株高、地径、冠幅、荧光参数、比叶质量、净光合速率、单位质量最大净光合速率和呼吸速率等8个指标。[结果]杉木幼苗的呼吸速率和光合能力显著高于楠木幼苗,但比叶质量显著低于楠木幼苗。混栽显著升高了杉木幼苗的呼吸速率和楠木幼苗的光合能力,但显著降低了杉木幼苗和楠木幼苗的比叶质量以及杉木幼苗的净光合速率。这可能是因为混栽导致了两种幼苗之间的种间竞争,两者都把更多的能量分配到了竞争之中,但楠木幼苗的竞争能力比杉木幼苗更强。氮添加显著增加了杉木幼苗的比叶质量和光合能力,也显著增加了楠木幼苗的呼吸速率和光合能力,但显著降低了两种幼苗的比叶质量。另外,施氮显著降低了混栽杉木幼苗的光合能力及楠木幼苗的呼吸速率,也显著降低了两种幼苗的比叶质量。这些结果说明氮添加在一定程度上改变了混栽状态下的杉木幼苗和楠木幼苗的叶性状。在竞争状态下,杉木幼苗和楠木幼苗对氮添加不同的响应可能与自身因素有关,杉木对环境的敏感性强于楠木,试验设计中添加的氮量对楠木幼苗生长产生的影响相对较小,并且可能也与楠木幼苗较强的耐酸性及其较高的与光合相关的酶含量和酶活性有关。[结论]本研究说明杉木幼苗更靠近叶经济谱回报快的一端,而楠木幼苗更靠近回报慢的一端,单纯的混栽不会改变两者在叶经济谱中的相对位置,但是氮添加使杉木幼苗向叶经济谱回报慢的一端发展,而楠木幼苗向叶经济谱回报快的一端发展。

摘要：氮添加和放牧是影响草地生态系统结构和功能的重要因素。本研究以宁夏云雾山典型草原为研究对象,采用标准化主轴估计和异速生长分析,探究了氮添加和放牧干扰对草地群落中7种优势植物根、茎、叶不同构件的生物量分配对策和异速生长模式(包括异速生长斜率和截距)的影响。结果表明:在封育地,氮添加处理显著提高了物种的叶生物量;而在放牧地,氮添加则使得物种的根生物量上升,而茎、叶生物量下降;植物各营养器官生物量均随植物个体生物量的增加而增加,且只有在放牧×氮添加处理下植物叶生物量与个体生物量之间的异速生长斜率和截距发生了显著改变,其余处理下植物的异速生长斜率均无明显差异。因此,植物营养器官的生物量分配主要依赖于植物个体大小,而氮添加和放牧对植物异速生长模式的影响相对较小。

摘要：本研究采用随机区组设计,通过改变森林地表凋落物及添加不同水平的外源氮,探讨凋落物与氮添加及其交互作用对油松-辽东栎(Pinus tabuliformis-Quercus wutaishanica)混交林土壤氮的影响。凋落物处理包括:剔除凋落物(Littnil)、枝果凋落物加倍(Littwoody)、叶凋落物加倍(Littleaf)和混合凋落物加倍(Littmix);氮添加量分别为0(N_0)、5(N_5)和10g N·m^(-2)·a^(-1)(N_(10))。在处理5年后的生长季8月,采集地表0~5 cm土壤样品,测定与氮循环相关的土壤性状和微生物性状指标,包括土壤含水量、土壤p H、土壤有机碳、土壤全氮、铵态氮、硝态氮、微生物生物量氮、N-乙酰-β葡萄糖苷酶、蛋白酶和脲酶。结果表明:土壤铵态氮是土壤氮素的主要存在形式,占土壤无机氮的64.53%~87.02%;氮添加和凋落物处理对土壤pH无影响,而土壤含水量、土壤全氮、土壤有机碳、土壤铵态氮、土壤无机氮、微生物生物量氮、N-乙酰-β葡萄糖苷酶均表现为在叶凋落物加倍和混合凋落物加倍处理中高于枝果凋落物加倍和剔除凋落物处理;蛋白酶和脲酶不受凋落物处理的影响;另一方面,土壤碳氮比、土壤硝态氮和脲酶受氮添加的影响显著,土壤碳氮比随着施氮水平的增加而降低,硝态氮在剔除凋落物和枝果凋落物加倍的处理中随着施氮水平的增加先增加后降低,而在叶凋落物加倍和混合凋落物加倍处理中则随着施氮水平的增加而增加;脲酶活性随施氮水平的增加先上升后下降;氮添加和凋落物处理对所测定的指标未表现出交互作用。本研究也表明,有叶凋落物输入的处理显著改善了土壤质量。

摘要：以内蒙古草甸草原、典型草原、荒漠草原3种草原实验区草地植物群落为研究对象,设置7种氮添加梯度,分别为CK(0 g N·m^(-2)·a^(-1))、N_(1)(5 g N·m^(-2)·a^(-1))、N_(2)(10 g N·m^(-2)·a^(-1))、N_(3)(15 g N·m^(-2)·a^(-1))、N_(4)(20 g N·m^(-2)·a^(-1))、N_(5)(25 g N·m^(-2)·a^(-1))、N_(6)(30 g N·m^(-2)·a^(-1)),应用单因素方差分析(One-way ANOVA)方法研究不同浓度梯度氮添加下不同草原类型区植被生物量、土壤碳氮差异及其影响因素。结果表明:1)氮添加并未对3种草原类型地下生物量产生显著影响(P>0.05),但显著提高了草甸草原和荒漠草原地上生物量(P0.05)。2)选择不同土层(0~10 cm、10~30 cm)分析氮添加对3种草地类型土壤有机碳、全氮含量的影响,结果显示氮添加对草甸草原土壤碳氮含量没有显著影响(P>0.05),对典型草原和荒漠草原土壤碳氮含量存在显著影响(P<0.05),且0~10 cm土层对施氮的响应更明显。3)施氮条件下地上生物量与土壤C/N、年均降水显著相关(P<0.01),地下生物量、总生物量均与土壤全氮含量、有机碳含量、土壤C/N、年均温、年均降水显著相关(P<0.01)。总的来说,不同类型的草地生态系统生物量及土壤碳氮含量对施肥的响应存在差异,这意味着草地恢复与管理过程中需要对养分的添加作用进行考虑。

摘要：氮沉降增加对陆地生态系统产生了巨大的影响,荒漠生态系统相比于其他生态系统更为脆弱,对氮沉降响应更加敏感。本研究以小车前(Plantago minuta)、小花荆芥(Nepeta micrantha)和毛穗旱麦草(Eremopyrum distans)3种荒漠一年生短命植物为研究对象,设计5个氮添加处理,研究根系性状和地上、地下生物量对氮素增加的响应。结果表明:1)1.5、3、6、12 g·(m^2·a)^−1浓度的氮添加对3种植物根系形态特征均具有显著影响(P0.05)。3)3种短命植物地上、地下生物量特征与植物根系形态特征间存在相关关系,不同直径根系特征与地上、地下生物量间的相关性存在差异,且不同物种间也存在较大差异。因此,荒漠地区氮沉降持续增加可能改变短命植物生存策略,进而对短命植物层片结构产生影响。

摘要：为了解氮沉降对我国特有种油松3个种源幼苗的生长及其生物量分配的影响,本研究以北京(BJ)、山西(SX)、内蒙古(NMG)3个不同种源的油松幼苗为研究材料,设计5个人工氮添加水平:对照(N0,0 kg/(hm^2·a),以N计,下同),低氮水平(N1,15 kg/(hm^2·a)),中氮水平(N2,25 kg/(hm^2·a)),高氮水平(N3,50 kg/(hm^2·a))以及过饱和氮水平(N4,150 kg/(hm^2·a))。测定不同氮添加水平下3个种源油松幼苗的基径、株高、月生长量、生物量及各部分生物量分配比例的差异,探讨不同种源油松幼苗对氮沉降的响应机制。结果表明:1)氮添加对BJ种源油松幼苗的平均株高有显著影响(P<0.05),但是对其平均基径没有显著影响;氮添加使SX和NMG种源油松幼苗株高和基径均产生了影响,但这些影响均不显著。2)氮添加使得BJ种源油松幼苗的株高月生长量增加,而基径月生长量有所降低,但变化均不显著;NMG种源油松幼苗的基径月生长量在N4水平下均显著降低(P<0.05)。3)在N1的氮水平下,BJ种源油松幼苗的全株生物量、地上部分生物量和茎生物量均表现为显著增加(P<0.05);氮添加使SX种源油松幼苗叶生物量在不同氮添加下发生了显著降低;而氮添加对NMG种源油松幼苗生物量的变化影响不显著。4)SX种源油松幼苗的叶质量比在N3条件下发生了显著增加(P<0.05);随着氮添加浓度的升高,NMG种源油松的根质量比在N2、N3、N4水平下均表现为显著降低,茎质量比在N1、N2、N3水平下显著增加。5)分析油松幼苗的变异来源发现,基径与氮添加处理和种源这2个因素的交互作用存在密切关联,对基径、株高的极显著性差异均来源于种源的不同,对基径月生长量、叶质量比以及根叶比的显著性差异亦均由于种源的不同。同时,在处理和种源的交互作用下,油松幼苗的基径及其月生长量、茎叶比和根叶比没有显著的相关性。综上得出,持续的氮添加已经影响了油松种群的内部稳定性。

摘要：【目的】枝CO_(2)通量是林分碳释放的重要组成部分之一,研究模拟氮沉降下的华北落叶松枝CO_(2)通量变化,可以为氮沉降背景下的华北落叶松林分固碳增汇管理提供一定的理论依据。【方法】在2021年6-10月,以华北落叶松25年生中龄人工林和32年生近熟人工林为研究对象,设置对照(CK,0 kg/(hm^(2)·a))、低氮(N1,75 kg/(hm^(2)·a))、中氮(N2,150 kg/(hm^(2)·a))、高氮(N3,225 kg/(hm^(2)·a))4个强度的氮添加处理,并使用LI-8100A对枝CO_(2)通量进行原位监测,同时采集枝条样品以测定其氮含量。【结果】(1)华北落叶松枝CO_(2)通量与空气温度基本呈现出“单峰型”月变化,峰值出现在6-8月,空气温度可以分别解释2个林龄枝CO_(2)通量37%~82%、40%~70%的变化。(2)25年和32年生华北落叶松6-10月平均枝CO_(2)通量随氮添加处理强度增加都呈增大的趋势,但只在N3处理下与CK差异显著(P0.05)。2个林龄的华北落叶松枝CO_(2)通量与枝氮含量均存在显著的负向线性关系(P<0.01),且氮含量分别可解释25和32年生华北落叶松16%和32%的枝CO_(2)通量变化。【结论】枝CO_(2)通量受空气温度、氮添加和林龄影响,在构建华北落叶松林木碳释放模型时应考虑这3个因素。