生态化学计量学在防护林树种选择中的应用

科尔沁沙地是我国面积最大的沙地,由于长期的人为及自然干扰,土地退化严重,原始植被消失殆尽。为防风固沙、保护农牧业生长,自 20 世纪 50 年代开始,该地区栽植了大量防护林。然而,经过几十年的建设,发现樟子松、杨树等出现生长衰退的现象。因而,本研究运用生态化学计量学原理研究了科尔沁沙地主要防护林树种的养分限制及内稳性特征。研究发现,随着林龄增加,樟子松生长由氮限制转变为磷限制,幼年采用比较灵活的养分利用策略,老年养分利用相对保守;樟子松叶片养分主要取决于土壤养分供给,在土壤磷匮乏状况下,秋季磷从叶片中移出,加速了叶片的衰老和脱落,抑制了来年春季的生长,导致其出现生长枯梢的现象。赤松具有较高叶片磷重吸收和转移效率,通过凋落叶将更多的磷归还土壤,增加了土壤养分,促进了植物-凋落叶-土壤间的养分循环。油松具有较高的N:P 内稳性和较低的叶片N、P含量,减少对土壤养分的依赖。杨树具有较高的养分保存与分配策略,导致前期生长迅速,但不利于土壤养分积累,成年期土壤养分降低,出现生长衰退。榆树比杨树具有更高的N:P内稳性,将更多的养分归还土壤,具有较好植物-凋落叶-土壤的养分循环,有利于土壤碳、氮的积累。因而,相比于樟子松和杨树,赤松、油松和榆树更适合作为科尔沁沙地的造林树种。