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生态化学计量学实现了从元素水平上研究生态过程及这个过程中的生物和非生物环境的关系。以华北山地森林重要优势树种华北落叶松为对象,选择相同海拔不同树龄、不同海拔相近树龄的华北落叶松林做研究样地,基于时间尺度上研究华北落叶松叶、干、根碳、氮、磷化学计量学变化规律;同时,研究华北落叶松各器官碳、氮、磷化学计量小尺度空间变化及其环境影响机制;进一步分析华北落叶松叶形态特征随树龄和海拔的变化及其与叶片、根系、土壤碳、氮、磷计量相关性。研究以期了解华北落叶松生长的生态化学计量学动态分配格局和平衡理论,并有助于探测华北落叶松生长的碳、氮、磷调控机制。结果表明:(1)随树龄增长,叶长、叶长宽比、叶周长显著增大,叶面积呈先上升后下降趋势,比叶面积相反;叶片C、N含量增加,P含量减小,C:N、C:P、N:P降低;干C、N、P及其化学计量比在各树龄间均存在显著差异性;根C、P含量均在60a达到最高值20a达到最低值,而N含量则相反20a达到最高值。(2)随海拔升高,叶长、叶宽整体呈上升趋势,叶周长与叶面积整体先上升后下降趋势,比叶面积整体呈现下降趋势;各树龄叶C含量均呈上升趋势,N含量先缓慢上升后快速上升,P含量缓慢上升并与海拔间不存在显著差异,计量比均呈现下降趋势;干C含量呈上升趋势,N、P含量均先上升后下降;根C含量呈上升趋势,N含量先上升后下降,P含量缓慢上升。(3)随树龄增长,叶在C、P、C:N含量的分配中呈现小幅度下降趋势,在N中基本稳定,在C:P、N:P含量中呈现小幅度上升趋势;干在C、N、P含量分配中呈上升趋势,与叶相反,在C:N中基本稳定,在C:P、N:P中呈下降趋势;根在C、P中分配较稳定,N呈小幅度下降,与干相反,C:N、C:P、N:P中接近稳定趋势。(4)随海拔梯度上升,叶、干、根在C、N、P、C:N的分配比例均呈现相较稳定趋势;N:P含量中,干分配较稳定,叶分配逐渐增大,而根逐渐减小;C:P含量中,叶分配比例先增加后减小,而根分配比例恰好相反,干分配较为稳定。(5)土壤C、N、P与海拔存在显著正相关性。土壤C、P和根系N存在极显著负相关,土壤C、N、P和根系P存在极显著正相关,土壤含水量与叶干重、比叶面积勋在显著相关性,气温与叶N存在显著相关;根C、N、P与叶C、N、P间存在显著相关,根C:N、N:P与叶C:P存在显著相关,根N:P与叶N:P存在极显著正相关;叶形态与叶N存在正相关性,与叶P存在负相关性。综合研究表明,与海拔相关的土壤等环境因子通过影响根系并进一步影响叶片形态及C、N、P计量学,以及C、N、P在各器官间的协调分配,从而起到对华北落叶松生长的调控机制。