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木蘭科6種植物葉片碳氮磷化學(xué)計(jì)量關(guān)系及氮磷養(yǎng)分重吸收特征

2022-07-27 10:24吳雨露張燦浩沈欣雨吳婷婷鄭炳松閆道良
生態(tài)科學(xué) 2022年4期
關(guān)鍵詞:重吸收吸收率落葉

吳雨露, 張燦浩, 沈欣雨, 吳婷婷, 鄭炳松, 閆道良

木蘭科6種植物葉片碳氮磷化學(xué)計(jì)量關(guān)系及氮磷養(yǎng)分重吸收特征

吳雨露, 張燦浩, 沈欣雨, 吳婷婷, 鄭炳松, 閆道良*

浙江農(nóng)林大學(xué) 省部共建亞熱帶森林培育國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

木蘭科植物是常用的園林綠化觀賞樹(shù)種, 研究其葉片碳(C)氮(N)磷(P)計(jì)量比和N、P養(yǎng)分重吸收特征, 對(duì)于理解和預(yù)測(cè)樹(shù)木在人工林中生態(tài)功能的發(fā)揮至關(guān)重要。該研究以木蘭科6個(gè)樹(shù)種為研究對(duì)象, 于2019年7月和2019年11月至翌年1月分別采集成熟葉和新鮮凋落葉, 測(cè)定葉片中C、N、P含量及其計(jì)量比, 并分析了6個(gè)樹(shù)種的N、P重吸收特征。結(jié)果表明: 成熟葉(凋落葉)C、N和P含量在各樹(shù)種間存在差異, 其含量變化范圍分別為444.73-498.03(389.25-589.33), 9.97-19.51(4.76-8.41)和1.01-1.95 g·kg-1(0.40-1.86 g·kg-1); C含量在各樹(shù)種間變化范圍較小, N、P含量在樹(shù)種間變化范圍較大, N∶P比值在成熟葉和凋落葉中均小于全國(guó)陸地植物葉片平均值14.4, 說(shuō)明木蘭科植物的生長(zhǎng)受N限制; 常綠樹(shù)種和落葉樹(shù)種間成熟葉C、N含量和C:N存在顯著差異(<0.05), P含量、C∶P和N∶P無(wú)明顯變化(>0.05), 凋落葉C、P含量和N∶P存在顯著差異, N含量和C∶N、C∶P無(wú)明顯變化; 成熟葉片中的N∶P比與C、N、P含量及其各計(jì)量比間均存在顯著或極顯著相關(guān), 說(shuō)明N、P間的耦合作用對(duì)C物質(zhì)的積累和在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)及養(yǎng)分利用效率起著重要作用。對(duì)葉片中N、P的重吸收在樹(shù)種間存在差異, 其中落葉樹(shù)種對(duì)N的重吸收顯著高于常綠樹(shù)種, 對(duì)P的重吸收則是常綠樹(shù)種明顯高于落葉樹(shù)種。研究結(jié)果有助于加強(qiáng)對(duì)木蘭科植物的科學(xué)施肥養(yǎng)護(hù)管理, 加深其在特定區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)中C、N、P循環(huán)的理解。

木蘭科; 生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué); 生活型; 碳、氮、磷; 養(yǎng)分重吸收

0 前言

生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)理論的核心內(nèi)容是研究生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)過(guò)程中元素質(zhì)量的平衡[1], 即在一定范圍內(nèi), 有機(jī)體具有在不同環(huán)境中維持體內(nèi)元素相對(duì)恒定的能力, 即內(nèi)穩(wěn)性。同時(shí), 有機(jī)體在生長(zhǎng)過(guò)程中, 個(gè)體的生長(zhǎng)速率與體內(nèi)的C∶N、C∶P和N∶P比間呈負(fù)相關(guān)[2–3]。元素質(zhì)量動(dòng)態(tài)平衡和生長(zhǎng)速率假說(shuō)理論, 為研究陸生高等植物養(yǎng)分利用和環(huán)境適應(yīng)策略提供了重要的理論指導(dǎo)[4]。碳(C)、氮(N)、磷(P)是植物體細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能最為重要的生命元素, 也是植物體糖類、脂類和蛋白質(zhì)類生物大分子的主要構(gòu)成元素, 在植物生長(zhǎng)和適應(yīng)環(huán)境的各種生理機(jī)能中發(fā)揮著重要作用。因此, C、N、P化學(xué)計(jì)量學(xué)成為研究植物養(yǎng)分利用及限制狀況、種群動(dòng)態(tài)變化和養(yǎng)分元素生物地球化學(xué)循環(huán)的重要研究手段[5–6]。

葉片是植物碳物質(zhì)合成的重要器官, 其中N、P養(yǎng)分元素含量變化對(duì)葉片功能的發(fā)揮起著重要的作用[7–8]。葉衰老過(guò)程中, 葉片中的N、P等部分養(yǎng)分遷移到根、莖等器官中, 被重新吸收利用。養(yǎng)分再吸收是植物高效利用養(yǎng)分, 維持體內(nèi)養(yǎng)分平衡的重要策略[9]。植物通過(guò)養(yǎng)分再吸收延長(zhǎng)了其在植物體內(nèi)的存留時(shí)間, 提高了植物對(duì)逆境的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)力。研究表明, 植物的養(yǎng)分重吸收率除與環(huán)境有關(guān)外, 還與植物本身的生物學(xué)特性有關(guān)[10]。如一年生和多年生植物、具有固氮作用的植物和非固氮植物、常綠和落葉植物等, 對(duì)N、P養(yǎng)分元素重吸收存在差異[11–13]。

在自然狀況下, 植物群落的形成是物種對(duì)資源競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果, 包括植物對(duì)必需的N、P等各種養(yǎng)分元素的競(jìng)爭(zhēng)與吸收。木蘭科植物由于花大艷麗、芳香, 樹(shù)姿優(yōu)美, 常常被栽種到由多種植物構(gòu)成的群落中, 因此, 木蘭科植物對(duì)C、N、P等養(yǎng)分的積累狀況影響著樹(shù)種的生長(zhǎng)及種間競(jìng)爭(zhēng)。本文通過(guò)對(duì)木蘭科4種常綠樹(shù)種木蓮()、樂(lè)東擬單性木蘭()、灰毛含笑(var.)、深山含笑()和2種落葉樹(shù)種凹葉厚樸(subsp.)、鵝掌楸()的葉片為研究對(duì)象(樹(shù)種經(jīng)樓爐煥教授鑒定), 分析其成熟葉片和凋落葉片C、N、P含量及其化學(xué)計(jì)量比, 旨在闡明木蘭科6種植物的C、N、P化學(xué)計(jì)量特征, 比較木蘭科不同生態(tài)型樹(shù)種, 即常綠和落葉樹(shù)種化學(xué)計(jì)量學(xué)特征差異, 分析葉片C、N、P化學(xué)計(jì)量學(xué)之間的關(guān)聯(lián)性及N、P養(yǎng)分重吸收特征, 闡明木蘭科6個(gè)樹(shù)種所在生長(zhǎng)環(huán)境的養(yǎng)分現(xiàn)狀及養(yǎng)分限制, 為園林養(yǎng)護(hù)管理木蘭科植物, 促進(jìn)其在植物群落中健康生長(zhǎng)提供參考。

1 材料與方法

1.1 采樣地概況

采樣地位于杭州浙江農(nóng)林大學(xué)東湖植物園(30.25° N, 119.72° E), 其東、西、北三面環(huán)山。園內(nèi)地勢(shì)平坦, 地貌以丘陵為主, 海拔不足50 m。中亞熱帶季風(fēng)型氣候, 光照充足、雨量充沛, 年均降水量1613.9 mm。園內(nèi)植物以人工種植為主, 物種數(shù)3000余種。

1.2 樣品采集與處理

木蘭科6個(gè)樹(shù)種的葉片取自生長(zhǎng)健壯、樹(shù)齡一致的無(wú)病蟲害植株。成熟葉、新鮮凋落葉樣品分別采集于2019年7月下旬、2019年11月—2020年1月。成熟葉取自于樹(shù)冠四個(gè)方向完好無(wú)損的葉片混合后作為1個(gè)樣本, 每樣本分別是1—2株的葉片混合后作為1個(gè)重復(fù), 共3個(gè)重復(fù)。用尼龍網(wǎng)分別收集1—2株新鮮正常凋落的葉片混合后作為1個(gè)待測(cè)樣本, 即1個(gè)重復(fù), 共3個(gè)重復(fù)。所有采集的植物樣品經(jīng)蒸餾水沖洗表面灰塵后置于100℃干燥箱中殺青15 min, 再轉(zhuǎn)入60 ℃烘干至恒重, 研碎后備用。

成熟葉片及凋落葉片采用重鉻酸鉀氧化—外加熱法測(cè)定全碳含量(GB 7657—7)[14]; 濃H2SO4— HClO4消煮后, 用半微量凱氏定氮法測(cè)定氮含量, 鉬銻抗比色法測(cè)定磷含量[15]。

1.3 數(shù)據(jù)處理及分析

葉片C、N和P含量采用質(zhì)量計(jì)量, C∶N、C∶P及N∶P均采用質(zhì)量比。測(cè)定木蘭科6種植物的葉片C、N和P含量, 計(jì)算C∶N、C∶P和N∶P計(jì)量比, 并按生活型(常綠和落葉)統(tǒng)計(jì)葉片C、N和P含量及C∶N、C∶P和N∶P計(jì)量比。N(P)養(yǎng)分重吸收率(Reabsorption efficiency, RE)計(jì)算公式:= (1-2)/1×100%, 其中為養(yǎng)分重吸收率,1為成熟葉養(yǎng)分N(P)的質(zhì)量含量,2為新鮮凋落葉N(P)養(yǎng)分的質(zhì)量含量(g?kg-1)[16].

采用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件包(SPSS 16.0 for Windows, Chicago, USA)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。通過(guò)ANOVA分析各樹(shù)種葉片C、N和P含量及計(jì)量比差異(Duncan法,<0.05), 獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)分析不同生活型C、N和P含量及計(jì)量比差異(<0.05)。利用Pearson相關(guān)分析檢驗(yàn)葉片C、N、P含量及計(jì)量比間的相關(guān)性。數(shù)據(jù)的正態(tài)分布采用One-Sample Kolmogorov-Smirnov Text進(jìn)行檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 木蘭科6種植物成熟葉和凋落葉C、N、P化學(xué)計(jì)量特征

木蘭科6種植物成熟葉的C、N、P含量及其化學(xué)計(jì)量比均在物種間存在不同程度的差異(表1)。成熟葉C、N、P含量變化范圍分別為444.73—498.03 g·kg-1, 9.97—19.51 g·kg-1, 1.01—1.95 g·kg-1。其中鵝掌楸的C含量最低, 比C含量最高的灰毛含笑下降了10.70%, 差異顯著(<0.05)。N含量最低的是樂(lè)東擬單性木蘭, 比N含量最高的鵝掌楸下降了48.90%, 差異顯著(<0.05)。P含量最低的是深山含笑, 比P含量最高的灰毛含笑下降了48.21%, 差異顯著(<0.05)。C含量在6種植物間變化范圍較小, N、P變化范圍較大, 其中N含量變化范圍最大。成熟葉C∶N、C∶P和N∶P的變化范圍分別為22.79—48.56、255.21—474.87和5.56—12.10。C∶N、C∶P和N∶P化學(xué)計(jì)量比最低的物種比最高的物種分別下降了53.07%、46.26%和54.05%。從表1還可以看出, N、P含量雖然在物種間變化范圍均較大, 但N∶P計(jì)量比在物種間變化范圍最小。

表1 木蘭科6種植物葉片碳(C)、氮(N)、磷(P)化學(xué)計(jì)量特征(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差)

注: 同一列數(shù)據(jù)后的不同字母表示差異顯著性(<0.05)。

木蘭科6種植物的凋落葉C、N、P含量及其化學(xué)計(jì)量比同樣在種間存在不同程度的差異。C、N和P含量變化范圍分別為389.25—589.33 g·kg-1, 4.76—8.41 g·kg-1和0.40—1.86 g·kg-1。在凋落葉中, 樂(lè)東擬單性木蘭的C、N和P含量均表現(xiàn)最低, 其中分別比C含量最高的鵝掌楸下降了33.95%, 比N、P含量均是最高的深山含笑分別下降了43.40%和78.49%。C∶N、C∶P和N∶P計(jì)量比的變化范圍分別為59.18—89.53, 267.95—978.01, 4.53— 11.96, 其中深山含笑的C∶N、C∶P和N∶P計(jì)量比均表現(xiàn)最低, 比C∶N化學(xué)計(jì)量比最高的鵝掌楸和C∶P、N∶P化學(xué)計(jì)量比均最高的樂(lè)東擬單性木蘭分別下降了33.90%、72.60%和62.12%。從表1還可以看出, 在凋落葉中, C含量在各物種間變化范圍同樣表現(xiàn)最小, N、P含量變化范圍較大。但有別于成熟葉的是N∶P變化范圍在凋落葉中也表現(xiàn)較大。

2.2 木蘭科6種不同生活型(常綠和落葉)樹(shù)種間C、N、P化學(xué)計(jì)量特征差異

木蘭科6種植物中, 常綠和落葉樹(shù)種各占67%和33%。成熟葉中, C含量、N含量和C:N化學(xué)計(jì)量比在常綠和落葉樹(shù)種間均表現(xiàn)差異極顯著(<0.01); P含量和C∶P、N∶P化學(xué)計(jì)量比在常綠和落葉樹(shù)種間卻沒(méi)有明顯差異(>0.05)(表2)。在凋落葉中, C含量、P含量和N∶P化學(xué)計(jì)量比在常綠和落葉樹(shù)種間均表現(xiàn)差異顯著(<0.05); N含量和C∶N、C∶P化學(xué)計(jì)量比在常綠和落葉樹(shù)種間卻沒(méi)有明顯差異(>0.05)。從表中還可以看出, 成熟葉中, 常綠樹(shù)種C含量較高, 凋落葉中, 落葉樹(shù)種C含量則較高。成熟葉中, 落葉樹(shù)種N含量較高, 凋落葉中, 常綠和落葉樹(shù)種間N含量無(wú)明顯差異。與N含量相比, P含量在成熟葉和凋落葉不同生活型樹(shù)種間分別表現(xiàn)相反的趨勢(shì)。

表2 木蘭科6種不同生活型樹(shù)種的葉片碳(C)、氮(N)、磷(P)化學(xué)計(jì)量特征(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差)

注:同一列數(shù)值后的不同小寫字母代表不同生活型樹(shù)種間0.05水平上差異顯著。

表3 木蘭科6種植物葉片碳(C)、氮(N)、磷(P)化學(xué)計(jì)量特征間關(guān)聯(lián)性(*, p < 0.05; **, p < 0.01)

2.3 木蘭科6種植物C、N、P化學(xué)計(jì)量特征關(guān)聯(lián)性分析

對(duì)木蘭科6種植物C、N、P及其化學(xué)計(jì)量比間相關(guān)性分析表明(表3), 成熟葉中的C含量與N含量間呈極顯著負(fù)相關(guān), 與凋落葉中的C含量呈極顯著負(fù)相關(guān)。成熟葉中的N含量與N∶P、凋落葉中的C含量間分別呈顯著、極顯著正相關(guān), 則與成熟葉中的C∶N呈極顯著負(fù)相關(guān)。成熟葉中的P含量與C∶P、N∶P間分別呈極顯著負(fù)相關(guān), 與凋落物中的P含量也呈極顯著負(fù)相關(guān)。從表中還可以看出, 木蘭科6種植物成熟葉片中的N∶P比與C、N、P含量及其各計(jì)量比間均存在顯著或極顯著相關(guān), 說(shuō)明N、P間的耦合作用對(duì)C物質(zhì)的積累和在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)及養(yǎng)分利用效率起著重要作用。

2.4 木蘭科6種植物葉片N、P養(yǎng)分重吸收特征

通過(guò)測(cè)定分析木蘭科6種植物葉片N、P重吸收率, 發(fā)現(xiàn)不同樹(shù)種對(duì)同一元素的重吸收率具有不同表現(xiàn)(表4)。對(duì)N重吸收率為鵝掌楸>凹葉厚樸、樂(lè)東擬單性木蘭>灰毛含笑、木蓮>深山含笑, 對(duì)N重吸收率最高和最低的分別是鵝掌楸和深山含笑, 前者是后者的2.13倍。對(duì)P重吸收率為樂(lè)東擬單性木蘭>灰毛含笑>木蓮>鵝掌楸、深山含笑>凹葉厚樸, 對(duì)P重吸收率最高和最低的分別是樂(lè)東擬單性木蘭和凹葉厚樸, 前者是后者的2.85倍。

通過(guò)對(duì)木蘭科6種植物不同生活型樹(shù)種葉片N、P重吸收率的分析(表5), 發(fā)現(xiàn)落葉樹(shù)種的N重吸收率顯著高于常綠樹(shù)種, 前者是后者的1.33倍。對(duì)P重吸收率則是常綠樹(shù)種顯著高于落葉樹(shù)種, 前者是后者的1.61倍。本研究結(jié)果表明木蘭科6種植物中, 常綠和落葉樹(shù)種對(duì)生命元素N、P的回收儲(chǔ)存差異可能是它們適應(yīng)生長(zhǎng)環(huán)境和季節(jié)變化的養(yǎng)分利用對(duì)策。

表4 木蘭科6樹(shù)種葉片氮(N)、磷(P)重吸收(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差)

表5 木蘭科6樹(shù)種不同生活型葉片氮(N)、磷(P)重吸收(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差)

3 討論

葉片是植物碳物質(zhì)合成的重要光合器官, 其養(yǎng)分含量和C、N和P間計(jì)量比的多寡直接決定著植物乃至整個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)力, 同時(shí)也是植物適應(yīng)環(huán)境變化而調(diào)整養(yǎng)分含量及計(jì)量比的結(jié)果。研究表明, 我國(guó)不同區(qū)域的753種陸地植物葉片N和P含量平均值為18.6 g·kg-1和1.21 g·kg-1, N∶P比值為14.4[17]。同時(shí), 有研究者提出: 當(dāng)植物N∶P <14時(shí), 生長(zhǎng)受到N限制; 植物N∶P >16時(shí), 生長(zhǎng)受到P限制; 植物14

植物通過(guò)光合作用固定碳物質(zhì), 在完成生活史后又以凋落物的形式把碳和養(yǎng)分歸還土壤。植物在落葉前會(huì)把葉片中的N、P等養(yǎng)分重新轉(zhuǎn)移吸收利用, 一般來(lái)說(shuō), 在相對(duì)貧瘠的環(huán)境, 植物對(duì)N、P的重吸收率較高, 因此凋落物中的養(yǎng)分含量不但反映了植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)特性, 也反映了土壤養(yǎng)分可利用性的多少。研究顯示, 全球樹(shù)木凋落葉片氮磷比平均為28∶1, 亞熱帶常綠闊葉樹(shù)木為29∶1[19], 而我國(guó)東部森林凋落葉片的氮磷比為5, 與本研究結(jié)果相比, 木蘭科6種植物凋落葉中的N∶P比值均明顯低于全球亞熱帶常綠闊葉樹(shù)木凋落葉氮磷比, 卻普遍高于(深山含笑凋落葉N∶P比值為4.53)我國(guó)東部森林凋落葉片氮磷比[21]。這說(shuō)明6種木蘭科植物生長(zhǎng)的土壤N的可利用性更低, 這與現(xiàn)場(chǎng)觀察顯示木蘭科6種植物生長(zhǎng)的土壤腐殖質(zhì)匱乏、土壤黏重相吻合。因此, 向生態(tài)系統(tǒng)中施加一定量的氮, 是促進(jìn)木蘭科6種植物生長(zhǎng)所必需的, 相關(guān)分析也發(fā)現(xiàn), 成熟葉中的N含量與凋落葉中的C呈顯著正相關(guān)(表3), 由此說(shuō)明, 施加一定量的N與通過(guò)凋落葉片增加土壤C源, 提高土壤有機(jī)質(zhì)是密不可分的。

生活型不同, 植物葉片N、P含量會(huì)有明顯的差異[22]。對(duì)于喬木樹(shù)種來(lái)說(shuō), 葉片N、P含量表現(xiàn)為: 落葉闊葉樹(shù)木>常綠闊葉樹(shù)木[23]。本研究結(jié)果也證實(shí)了木蘭科6種植物中落葉樹(shù)種的成熟葉N含量顯著高于常綠樹(shù)種, 但兩者之間成熟葉中的P含量卻無(wú)明顯差異。N、P含量在凋落葉中與成熟葉相比卻表現(xiàn)相反的現(xiàn)象, 即N含量在落葉和常綠樹(shù)種間無(wú)明顯差異, P含量則在落葉樹(shù)種中表現(xiàn)較高。造成這種現(xiàn)象的原因可能與兩種生活型植物的功能特性及對(duì)N、P的重吸收率不同有關(guān)(表5), 如落葉樹(shù)種在生長(zhǎng)期需要更多的N用于生長(zhǎng), 充實(shí)組織, 而常綠樹(shù)種需要吸收更多的P以度過(guò)寒冷的冬季, 由此導(dǎo)致凋落葉中的P含量表現(xiàn)較低。

4 結(jié)論

6種木蘭科植物葉片C、N、P含量及其計(jì)量比具有種間差異特性。N∶P比值低于全國(guó)陸地植物平均值, N元素限制著6種木蘭科植物的生長(zhǎng)。4種常綠樹(shù)種比2種落葉樹(shù)種具有較高的C同化及N利用效率。6種植物對(duì)N、P的重吸收同樣存在種間差異; 常綠樹(shù)種具有較低的N重吸收率和較高的P重吸收率, 落葉樹(shù)種對(duì)N和P的重吸收則表現(xiàn)相反的現(xiàn)象。相關(guān)分析表明, N、P的耦合作用對(duì)C物質(zhì)的積累和養(yǎng)分在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)起著重要的作用。研究結(jié)果對(duì)于植物園中木蘭科植物乃至整個(gè)東湖植物園中樹(shù)種的科學(xué)養(yǎng)護(hù)管理提供了參考。

[1] STERNER R W, ELSER J J. Ecological stoichiometry: the biology of elements from molecules to the biosphere[M]. Princeton: Princeton University Press, 2002.

[2] HESSEN D O, LYCHE A. Inter- and intraspecific variations in zooplankton element composition[J]. Archiv Für Hydrobiologie, 1991, 121(1): 343–353.

[3] ELSER J J, FAGAN W F, DENNO R F, et al. Nutritional constraints in terrestrial and freshwater food webs[J]. Nature, 2000, 408(6812): 578–580.

[4] 邢偉, 吳昊平, 史俏, 等. 生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)理論的應(yīng)用、完善與擴(kuò)展[J]. 生態(tài)科學(xué), 2015, 34(1): 190–197.

[5] GSEWELL S, KOERSELMAN W, VERHOEVEN J T A. Biomass N:P ratios as indicators of nutrient limitation for plant populations in Wetlands[J]. Ecological Applications, 2003, 13(2): 372–384.

[6] TESSIER J T, RAYNAL D J. Use of nitrogen to phosphorus ratios in plant tissue as an indicator of nutrient limitation and nitrogen saturation[J]. Journal of Applied Ecology, 2003, 40(3): 523–534.

[7] TANG Z Y, XU W T, ZHOU G Y, et al. Patterns of plant carbon, nitrogen, and phosphorus concentration in relation to productivity in China’s terrestrial ecosystems[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018, 115: 4033?4038.

[8] REICH P B, OLEKSYN J, WRIGHT I J. Leaf phosphorus influences the photosynthesis-nitrogen relation: a cross-biome analysis of 314 species[J]. Oecologia, 2009, 160: 207–212.

[9] 曾德慧, 陳廣生. 生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué): 復(fù)雜生命系統(tǒng)奧秘的探索[J]. 植物生態(tài)學(xué)報(bào), 2005, 29(6): 1007–1019.

[10] AERTS R, CHAPIN F S III. The mineral nutrition of wild plants revisited: a re-evaluation of processes and patterns[J]. Advances in Ecological Research, 2000, 30, 1–67.

[11] 朱軍濤, 李向義, 張希明, 等. 塔克拉瑪干沙漠南緣豆科與非豆科植物的氮分配[J]. 植物生態(tài)學(xué)報(bào), 2010, 34(9): 1025–1032.

[12] 葛露露, 孟慶權(quán), 林宇, 等. 濱海沙地不同固氮樹(shù)種葉片氮、磷重吸收與生物固氮的耦合關(guān)系[J]. 水土保持學(xué)報(bào), 2019, 33(1): 134–138.

[13] 陸姣云, 段兵紅, 楊梅, 等. 植物葉片氮磷養(yǎng)分重吸收規(guī)律及其調(diào)控機(jī)制研究進(jìn)展[J].草業(yè)學(xué)報(bào), 2018, 27(4): 178–188.

[14] 吳航, 王順霞, 卜海燕, 等. 青藏高原53種菊科植物種子中碳、氮、磷含量與種子大小和海拔的關(guān)系[J]. 西北植物學(xué)報(bào), 2014, 34(8): 1635–1641.

[15] 中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部. 植物中氮、磷、鉀的測(cè)定: NY/T 2017—2011[S]. 北京: 中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn), 2011.

[16] PUGNAIRE F I, CHAPIN III F S. Controls over nutrient resorption from leaves of evergreen Mediterranean species[J]. Ecology, 1993, 74 (1): 124–129.

[17] HAN W, FANG J, GUO D, et al. Leaf nitrogen and phosphorus stoichiometry across 753 terrestrial plant species in China[J]. New Phytologist, 2005, 168(2): 377–385.

[18] KOERSELMAN W, MEULEMAN A F. The vegetation N:P ratio: a new tool to detect the nature of nutrient limitation[J]. Journal of Applied Ecology, 1996, 33: 1441–1450.

[19] MCGRODDY M E, DAUFRESNE T, HEDIN L O. Scaling of C:N:P stoichiometry in forests worldwide: implications of terrestrial Redfield-type ratios[J]. Ecology, 2004, 85(9): 2390–2401.

[20] 閻恩榮, 王希華, 郭明, 等. 浙江天童常綠闊葉林常綠針葉林與落葉闊葉林的C:N:P化學(xué)計(jì)量特征[J]. 植物生態(tài)學(xué)報(bào), 2010, 34 (1): 48–57.

[21] ZHANG J H, ZHAO N, LIU C C, et al. C:N:P stoichiometry in China’s forests: From organs to ecosystems[J]. Function Ecology, 2018, 32: 50–60.

[22] TIAN D, YAN Z B, NIKLAS K J, et al. Global leaf nitrogen and phosphorus stoichiometry and their scaling exponent[J]. National Science Review, 2018, 5(5): 728–739.

[23] TANG Z Y, Xu W T, ZHOU G Y, et al. Patterns of plant carbon, nitrogen, and phosphorus concentration in relation to productivity in China’s terrestrial ecosystems[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018, 115: 4033–4038.

Stoichiometric characteristics of carbon, nitrogen and phosphorus in leaves of six species of Magnoliaceae

WU Yulu, ZHANG Canhao, SHEN Xinyu, WU Tingting, ZHENG Bingsong, YAN Daoliang*

State Key Laboratory of Subtropical Silviculture, Zhejiang A&F University, Hangzhou 311300, China

Magnoliaceae plants are common ornamental tree species for landscaping. It is very important to study the carbon (C), nitrogen (N), phosphorus (P) stoichiometric ratios and N, P nutrient reabsorption characteristics of Magnoliaceae for understanding and predicting the ecological function of trees in botanical gardens. In this study, six species of Magnoliaceae were selected as the research objects. Mature green leaves and fresh litter leaves were collected from July 2019 and November 2019 to January next year, respectively. The contents of C, N and P in leaves and their stoichiometric ratios were determined, and the characteristics of N and P reabsorption were analyzed. The results showed that the contents of C, N and P in mature green leaves (litter leaves) varied from 444.73 to 498.03 (389.25-589.33), 9.97-19.51 (4.76-8.41) and 1.01-1.95 g?kg-1(0.40-1.86 g?kg-1), respectively. The results showed that the growth of Magnoliaceae plants was limited by N; there were significant differences in C, N and C: N contents between evergreen and deciduous trees (< 0.05), while the contents of N and P in mature green leaves, C: P and N: P did not change significantly. The results showed that there were significant differences in C, P and N: P contents in litter leaves (< 0.05), but there were no significant changes in N content, C: N and C: P; there were significant or extremely significant correlations between N: P ratio and C, N, P contents and their stoichiometric ratios in mature green leaves, which indicated that the coupling effect of N and P played an important role in the accumulation of C matter and the cycling and nutrient utilization efficiency in the ecosystem. The reabsorption of N, P in leaves of deciduous tree species was significantly higher than that of evergreen tree species, and that of evergreen tree species was significantly higher than that of deciduous tree species. The results are helpful to strengthen the scientific fertilization and management of Magnoliaceae plants, and to deepen the understanding of C, N, P cycle in specific regional ecosystem.

Magnoliaceae; ecological stoichiometry; life form; carbon, nitrogen, phosphorus; nutrient reabsorption

10.14108/j.cnki.1008-8873.2022.04.019

Q142.9

A

1008-8873(2022)04-164-07

2020-07-27;

2020-08-28

國(guó)家林業(yè)和草原局林業(yè)科技發(fā)展項(xiàng)目(KJZXSA2019034)

吳雨露(2000—), 女, 浙江麗水人, 本科, 主要從事植物生理生態(tài)及保護(hù)研究, E-mail: 1206195697@qq.com

通信作者:閆道良, 男, 博士, 副教授, 主要從事植物生理生態(tài)研究, E-mail: liangsie@zafu.edu.cn

吳雨露, 張燦浩, 沈欣雨, 等. 木蘭科6種植物葉片碳氮磷化學(xué)計(jì)量關(guān)系及氮磷養(yǎng)分重吸收特征[J]. 生態(tài)科學(xué), 2022, 41(4): 164–170.

WU Yulu, ZHANG Canhao, SHEN Xinyu, et al. Stoichiometric characteristics of carbon, nitrogen and phosphorus in leaves of six species of Magnoliaceae[J]. Ecological Science, 2022, 41(4): 164–170.

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