干旱/半干旱地区樟子松林叶片-枯落物-土壤碳氮磷化学计量及其稳态特征

生态化学计量学是了解荒漠地区不同起源樟子松(Mongolian pine)林叶片-枯落物-土壤系统养分循环及其平衡的重要方法。为探究不同林分起源樟子松林叶片-枯落物-土壤系统碳氮磷化学计量特征。本研究以半干旱和亚湿润干旱地区樟子松林为研究对象,分析其叶片-枯落物-土壤系统中碳(Carbon,C)、氮(Nitrogen,N)、磷(Phosphorus,P)化学计量特征及其稳态,并探讨林分起源与林龄的影响。(1)林分起源显著影响C-N-P稳态及叶片对N、P的重吸收效率。叶片N/P比表明,樟子松在NF、HB和HQ受N和P共同限制,而在MU则主要受P限制。(2)随林龄的增加,叶片-枯落物-土壤系统中的C含量先增加后减少,而N和P含量及重吸收效率则逐渐增加。总体而言,林龄对叶片-枯落物-土壤系统中的N含量、C/N和C/P存在显著影响。(3)C与N含量在叶片-枯落物-土壤系统中存在强耦合关系。此外,人工林相较于天然林表现出更佳的N/P稳态,而N/P则比单独的N和P稳态更佳,这表明森林系统可能以特定的养分利用策略应对氮磷限制。(4)环境因素显著影响叶片-枯落物-土壤系统中的C-N-P化学计量,其中土壤含水量和降水量是主要土壤及气象驱动因子。呼伦贝尔沙地与科尔沁沙地樟子松林受N、P共同限制,毛乌素沙地樟子松林仅受P限制,而樟子松则通过调节元素需求与养分吸收间的平衡来促进自身生长发育,且使自身体内C、N、P常处于平衡状态。这为荒漠地区植被的恢复与管理提供了重要的科学依据。