鄱阳湖沙山土壤—植物碳、氮、磷化学计量特征研究

【摘要】：鄱阳湖地区作为南方沙化的典型分布区，沙化土地面积达3.89万公顷，主要分布于彭泽、湖口、都昌、星子、永修、新建等滨湖地区。为阐明鄱阳湖典型沙化分布区土壤、植物养分化学计量特征，为沙化土地分布区的植被恢复提供科学依据，本研究于鄱阳湖滨湖都昌县多宝沙山沿沙化梯度测定了17种常见植物叶片、土壤的有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P)含量。此外，鉴于湿地松(Pinus elliottii)在过去十几年中已成功引种并大规模栽种于鄱阳湖滨湖沙山，本研究在对沙山整体土壤-植物的C、N、P化学计量特征探讨的基础上，还重点分析了不同林龄湿地松叶片及林下土壤的C、N、P化学计量特征。主要研究结果如下： （1）鄱阳湖沙山土壤有机碳、全氮、全磷含量变化范围分别为0.26%～1.54%，0.014%～0.078%，0.010%～0.031%。且三者变化模式均表现为随着沙化程度的降低，含量呈逐渐增加的态势。 （2）沙山17种主要植物叶有机碳、全氮、全磷变化范围分别为347.9～428.9mg g-1、3.1～22.7mg g-1和0.7～2.1mg g-1，平均值(±标准差)分别为391.3±25.8mg g-1、10.8±4.3mg g-1和1.2±0.4mg g-1。 （3）土壤0～10cm、10～30cm、30～50cm层C:N变化范围分别为9.8～46.3、2.4～46.5和3.7～45.0，相应土层C:P范围分别为19.8～75.9、3.0～90.5和4.7～76.5，N:P范围分别为0.4～3.7、0.4～2.9和0.7～3.4。 （4）植物C:N、C:P对沙化的响应模式一致，均表现出在重度沙化区数值最小，N:P则表现为在中度沙化区数值最小，C:N、C:P变化主要取决于叶片的N、P含量。土壤C:N随沙化程度增加表现出增加趋势，而C:P、N:P表现出降低趋势。土壤C:N和N:P的变化受控于土壤N含量，C:P变化则决定于土壤有机C含量。 （5）10年生湿地松叶片N:P平均值为20.63，10年生以下湿地松叶片N:P平均值为15.61，随着林龄的增加，湿地松生长由N、P共同限制逐渐转向更受P的限制。 （6）湿地松叶片C:N、C:P明显高于其它植物，表现出更高的固碳优势和养分利用效率，湿地松的引种对于沙山地表植被覆盖度的快速提高具有明显的效果。沙山湿地松叶片C、N、P及其化学计量比中叶N与C:N对沙化程度和林龄变化反应最为敏感，对于诊断或评估湿地松在沙山的生长状况具有一定的指示作用。