白云岩石漠区不同适生树种植物-土壤养分化学计量特征研究

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白云岩石漠化是喀斯特石漠化的重要类型之一,是喀斯特石漠化治理中较易被忽视、而植被恢复又较为困难的类型。本研究基于生态化学计量学理论,以白云岩石漠区女贞、香樟、牧荆、翅荚香槐、喜树、栾树、苦楝、刺槐、迎春花、马桑计10种树种幼林为研究对象,晚春同期对它们的叶片、枝条、细根、根际土壤和非根际土壤取样,研究碳(C)、氮(N)、磷(P)和钾(K)的养分含量及其化学计量比值变化规律,了解白云岩石漠区适生树种的养分分配机制及其对白云岩石漠区环境的适应策略。旨在为白云岩石漠区造林树种选择提供新的理论依据,丰富与发展我国生态化学计量学研究内容。主要结论如下:(1)植物器官养分含量总体表现为叶片>枝条>细根,化学计量比值表现为叶片<枝条<细根,多数树种叶片细根间差异显著。植物器官C、P含量在10个树种间差异不明显,N、K含量差异较大,具体表现为:刺槐根、枝、叶N含量均最高,C:N、C:P、C:K最低,表明豆科属乔木因其特殊的生物固N作用在白云岩石漠区特殊生境中对N元素的积累更有优势。枝条、叶片N、P含量均极显著正相关,说明N、P元素间关系紧密,具有很强的协同作用。(2)研究区表现出明显的根际养分元素亏损效应,且非根际土养分元素的协同作用优于根际土。刺槐、翅荚香槐、喜树、迎春花的根际土养分富集养作用高于其他树种,对白云岩石漠区土壤的有一定的改良作用。(3)白云岩石漠区适生树种叶片、细根养分含量总体处于较低水平,枝条K含量处于较高水平,叶片N:P变化范围为5.24~12.82(<14),N:K和K:P分别为1.26(<2.1)和6.53(>3.4),说明白云岩石漠区植物生长受N、P共同限制,主要受N元素限制。(4)养分含量在叶片-枝条-细根-根际土-非根际土的大小关系表现为叶片>枝条>细根>非根际土>根际土(K含量细根>枝条),说明在白云岩石漠区,土壤养分含量较低而利用率高。细根与枝条元素含量的相关程度>细根与叶片>叶片与枝条,N、K含量在植物器官间具有协同作用,叶P、K含量存在拮抗作用。细根元素含量与土壤相关程度>枝条>叶片,且非根际土壤比根际土壤与植物相关性更强,说明白云岩石漠区土壤养分根际亏损严重。
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