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本研究以关帝山林区低中高3个海拔梯度（1750m、2050m、2350m）华北落叶松天然林和人工林两种起源10-90a林龄的纯林为研究对象,采用生态化学计量学的研究方法,从立地类型,林分特征,林下凋落物及土壤入手,分析碳氮磷元素的分配格局,主要研究内容包括:华北落叶松森林生态系统各组分碳氮磷生态化学计量特征;植物-凋落叶-土壤连续体元素生态化学计量特征间的耦合关系;各组分元素生态化学计量特征与华北落叶松径向生长及器官养分重吸收率之间的互作关系;旨在阐释不同起源华北落叶松森林生态系统各组分生态化学计量特征对海拔和林龄格局变化的响应,养分在不同组分之间的循环运移规律,华北落叶松养分重吸收规律及生长限制状况,揭示华北落叶松应对气候变化背景下环境因子变化和养分限制的生态策略;以期为华北落叶松林营养调控、抚育优化、管理经营提供科学理论依据。主要结论如下:（1）林分起源、海拔及林龄对华北落叶松森林生态系统各组分碳氮磷元素含量及生态化学计量特征有不同程度的影响,华北落叶松林下土壤理化性质、林分径向生长以及养分重吸收率呈现不同的海拔和林龄格局,两种林分起源间也存在差异。这一系列的变化能够较好的指示森林生态系统的营养状况及对环境因子改变的响应。（2）华北落叶松林下土壤理化性质及C N P生态化学计量特征总体表现为:C N P含量水平偏低,尤其土壤磷,人工林和天然林又有所差异,人工林碳氮磷含量均高于天然林。土壤理化指标在0-30cm土层呈现典型的垂直分布模式,符合一般性结论。土壤速效养分呈现多样性的海拔及林龄格局,其中速效氮对海拔变化响应不敏感,对林龄变化响应较敏感。天然林和人工林土壤TOC、TN、C:P、N:P均随海拔增加而增加,而C:N随海拔升高而减小;相对天然林,人工林土壤随海拔梯度变化更为显著;土壤TOC、TN均随林龄增加而增加;土壤TP随林龄增加在两种起源林分中均呈现先减小后增大趋势,不同的是,人工林土壤在30-40年林龄而天然林在40-50年林龄出现TP最小值,这一定程度上反映了两种起源华北落叶松速生期存在差异,人工林较早,一般从幼龄林开始,在30-40年林龄达到峰值,而天然林相对滞后,峰值出现在40-50年林龄。（3）华北落叶松器官及凋落叶C N P生态化学计量特征整体表现为:天然林和人工林针叶C N P含量随海拔变化趋势基本一致,而人工林变动幅度显著高于天然林,对海拔变化的响应较敏感,天然林显示较高的生态化学计量特征稳定性。枝元素含量及计量特征随海拔和林龄相比针叶和细根变异性要弱;天然林和人工林细根C:N和N:P随林龄变化趋势基本一致,天然林细根TP含量和C:N值比人工林高,而细根TN含量、C:P以及N:P比人工林低,人工林细根元素含量对海拔变化的响应同样显示较高的敏感度。凋落叶与针叶的变化趋势基本一致,人工林凋落叶TOC含量和TN含量低于天然林,且TP随海拔变化幅度比天然林更大。总体上看,随着海拔和林龄的变化,天然林针叶TP含量高于人工林,而天然林针叶TN含量、C:P以及N:P低于人工林,人工林和天然林针叶N:P分别在30-40年和40-50年林龄处于最低值,与土壤TP养分表征林分生长状况一致,印证了人工林和天然林生长对养分需求最旺盛的树龄分别在30-40年和40-50年区间。（4）华北落叶松森林生态系统针叶-凋落叶-土壤连续体各组分间存在密切的联系,凋落叶养分来自成熟叶,针叶与凋落叶之间元素含量存在显著正相关关系;土壤养分部分来自凋落叶的归还,针叶养分主要来源于土壤,针叶元素化学计量特征能反馈土壤养分状况,这种地上地下各组分之间互相联系互相作用的依存关系是养分在森林生态系统中循环运移的主要驱动机制。（5）天然林和人工林年均径向生长量（DBHi）随海拔和林龄增加整体呈现下降的趋势,且人工林显著高于天然林,其中,人工林年均DBHi在中海拔表现为最高,所以中海拔为该区域华北落叶松人工林最适生长海拔。华北落叶松养分重吸收率总体排序为:磷重吸收率（PRE）>氮重吸收率（NRE）>碳流失率（C-loss）。天然林和人工林C-loss、NRE和PRE随海拔升高均呈现下降的趋势,随林龄增加呈现出多样性的变化趋势,除人工林C-loss随林龄增加而减小和天然林NRE随林龄先增后减小之外,其余对林龄变化响应不显著,人工林PRE平均值高于天然林,C-loss和NRE低于天然林。相对林龄因素来说,华北落叶松天然林和人工林C-loss、NRE和PRE对海拔梯度变化更敏感。华北落叶松年均DBHi与C-loss和PRE之间呈显著线性正相关关系,与NRE呈负相关关系,但相关性未达到显著水平。年均DBHi与针叶C N含量及C:N无显著相关关系,而与叶P显著正相关,与C:P、N:P呈负相关;年均DBHi与细根N含量及C:N、C:P相关性不显著,但与细根P元素含量呈显著正相关,与C及N:P显著负相关。（6）华北落叶松森林生态系统不同组分元素生态化学计量特征、养分重吸收率及林分径向生长随海拔及林龄表现出不同的变化规律,重点对两种起源天然林和人工林进行对比研究发现,人工林由于受土壤P限制而趋向于增加P重吸收率的保守型养分利用策略,天然林则通过对土壤调控以增加土壤养分可利用效率,趋向积极型养分利用策略。