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《东北林业大学》 2017年
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松嫩草原土壤盐碱化对羊草—土壤碳氮磷化学计量特征影响的研究

赵龙  
【摘要】:盐碱退化草地C、N、P现状评估是人工科学恢复退化草地,实现草地生态保护和合理开发利用的基础,特别是在我国土壤过度施肥和N沉降的背景下。本研究根据1961-2010年东北地区近五十年平均降水量的空间分布规律,在松嫩盐碱草地3个不同降水量区域设置调查样地,具体为草地东部的黑龙江省肇东市向阳乡、草地中西部的黑龙江省大庆市让胡路区水源路和草地西南部的吉林省大安市大岗子镇姜家甸子草场。采集植物和土壤样品各169份,应用生态化学计量学的理论和方法进行分析。主要结果如下:1.土壤C、N和P计量:土壤盐碱化对土壤中C、N、P含量都存在明显的负影响,土壤C、N、P下降速率依次为土壤有机C土壤全N土壤碱解N土壤速效P土壤总P。在土壤盐碱化因素中,土壤容重影响最大,其次为土壤pH值,最弱为土壤电导率;土壤容重主要影响土壤中有机C、全N含量,而土壤p H值主要影响土壤全P、土壤速效P和土壤碱解N含量。松嫩盐碱化土壤C、N、P含量分布为26.62、1.93和0.34 g/kg;C:N、C:P、N:P依次为18.13、237.15、14.75;具有较低的土壤P含量,中等的C含量和N含量,导致土壤C:P和N:P显著升高,C:N:P比例失衡。2.羊草叶片C、N和P计量:松嫩盐碱化草地羊草叶片C、N、P含量的变化范围分别为347.06 g/kg~493.01 g/kg、12.04 g/kg~34.02 g/kg、0.75 g/kg~2.90 g/kg,平均值分别为462.51 g/kg、19.9 g/kg、1.31 g/kg,变异系数分布在3.34%~27.7%之间,属于中等变异水平。松嫩平原盐碱退化草地羊草相比较于中国北方草地羊草和草地植物具有较低水平的叶P含量(1.32 g/kg)、中等水平的叶N含量(18.90 g/kg)和略高的N:P(15.83)。叶N含量和N:P与土壤全N含量、土壤碱解N含量显著正相关;叶P含量与土壤全N含量、土壤碱解N含量显著负相关,其它土壤因子与叶N、P和N:P相关性不明显。叶P含量与土壤N含量的显著相关性和与土壤P含量的背离显示松嫩平原盐碱退化草地羊草可能存在一定的P限制。3.在研究区中降水量最高的肇东地区拥有最高的羊草地上生物量和株高,中部的大庆地区次之,降水量最少的大安地区羊草生物量和株高最低。大安样地有较高的C:P和较低的C:N,在单位N、P营养供应下,羊草对P元素的利用效率较高,而对N元素的利用效率相对较低,更加剧羊草叶片P与土壤P元素的相背离,使土壤可利用P元素含量水平进一步降低。三个样地中羊草叶片P和C:P的变异系数分布在20.16%-32.87%和21.28%-25.83%,大安地区的变异系数最高,大庆地区次之,肇东地区最低,在羊草退化的前提下,肇东地区羊草生物量最高,对P元素的利用效率相对更稳定,加之肇东样地土壤全P含量最低,在未来受P限制将更加显著。在大安样地中,叶片C含量与叶片C:P极显著正相关(P0.01),土壤有机C含量与土壤C:P极显著正相关(P0.01),叶片C:N与土壤C:N显著正相关(P0.05),在大庆样地中,土壤有机C含量与叶C:N呈极显著负相关(P0.01),与土壤C:P含量呈显著正相关(P0.05)。在肇东样地中,土壤有机C含量与土壤C:P、土壤C:N两两之间均呈极显著正相关(P0.01)。三样地中土壤有机C含量与土壤C:P均呈显著正相关,在三个研究区中有一定的相似,而其他因子之间的相关性在三样地中还存在差异,具有各自的独特性,在实际生产中,对三个样地的生产指导还需要分别对待。
【学位授予单位】:东北林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:S812

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