不同林龄油茶人工林土壤-叶片碳氮磷生态化学计量特征

• 作者: 乔航 何寻阳 刘兴元 吴龙龙 张雨婷 胡亚军 苏以荣 邓成华 陈香碧
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 油茶林 人工林 林龄 养分限制 生态化学计量
• 年，卷（期）: 2019,（24）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 9152-9161
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb201809202055

摘要

油茶是世界四大木本油料植物之一,在我国有着2000多年的栽培和利用历史.碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量元素是近年来研究的热点,通过C、N、P化学计量我们可以深入了解植物-土壤间元素相互关系,并能揭示土壤养分限制状况.为了解油茶人工林生态系统C、N、P化学计量特征及油茶人工林养分元素限制因素,以长江中下游油茶适宜栽培区湖南、江西和湖北三省油茶林为研究对象,采用空间代替时间的研究方法,在区域尺度上随机选择32个典型油茶人工林并分为4个林龄组(＜9年低龄林;9-20年高产林;21-60年低产林;＞60年生产退化林).测定油茶人工林土壤与油茶叶片中的C、N、P含量并分析其化学计量特征.研究结果表明:(1)随林龄增加,油茶人工林土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)含量增大,而土壤全磷(TP)和速效磷(Olsen-P)无显著变化且含量均位于较低水平(P含量均值分别为0.36 g/kg和5.43 mg/kg).土壤化学计量C∶N、C∶P和N:P在一定的林龄(＜60 a)内具有增加的趋势.(2)随林龄增加,油茶人工林叶片C含量无显著变化,N、P含量降低,叶片的C、N、P含量分别在498-506 g/kg、11.66-15.46 g/kg、0.66-0.95 g/kg之间.油茶叶片化学计量C∶N、C∶P和N∶P随林龄增加而增大.此外,叶片N∶P阈值分析发现,叶片N∶P比在四个林龄段均＞16.(3)相关分析结果表明,油茶人工林土壤SOC和TN具有显著正相关,油茶叶片N和P具有显著正相关.同时,叶片N含量与土壤TN无相关性,而油茶叶片P含量与土壤Olsen-P显著正相关.油茶人工林土壤化学计量C∶N、C∶P和N∶P与叶片C∶N、C∶P呈显著正相关,以及叶片N∶P与土壤C∶P、N∶P呈显著正相关(P＜0.05).由以上可见,油茶人工林土壤主要受P养分限制,且随林龄增加,P限制增加.此外油茶叶片N、P吸收具有协同效应,且油茶叶片与土壤元素存在广泛的计量耦合关系.本研究综合分析油茶林叶片与土壤的C、N、P计量特征及其关系,有助于全面系统的揭示油茶人工林生态系统的养分状况,对油茶林高效培育、养分补充或退化林诊断等具有指导意义.