亚热带同质园不同树种枝、叶氮磷含量及其重吸收特征

植物氮磷含量及其重吸收特征是揭示林木养分利用策略的有效途径。然而,目前关于不同树种枝、叶氮磷含量及其重吸收特征的研究结果尚不明确。为探究不同树种枝、叶氮磷化学计量及其重吸收效率的变化规律,以亚热带同质园中大叶樟(Cinnamomum platyphyllum)、油樟(C.longepaniculatum)、香樟(C.camphora)、香椿(Toona sinensis)、红椿(T.ciliate)、天竺桂(C.japonicum)和桤木(Alnus cremastogyne)7种阔叶树种人工林为研究对象,采集其枝、叶(成熟、凋落)样品,测定氮、磷含量,计算重吸收效率。结果表明:(1)桤木成熟(6.35 g/kg)和凋落枝(5.38 g/kg)氮含量显著高于其他树种,但其磷含量则相反,而红椿、香椿、桤木成熟(20.02~23.21 g/kg;1.59~2.75 g/kg)和凋落叶(17.69~21.43 g/kg;1.12~1.95 g/kg)氮、磷含量整体高于其他树种。香樟、油樟成熟叶以及桤木凋落枝、叶氮磷比均显著高于其他树种,且树种枝叶氮磷比均<14,表明该区物种主要受到氮限制。(2)成熟叶氮磷元素的异速指数为0.744,符合氮磷计量关系的2/3法则,但成熟枝和凋落枝、叶则不符合。相较于成熟枝、叶,凋落枝、叶的氮元素变异性更大,但其磷元素则相反。(3)落叶树种桤木、红椿和香椿枝、叶氮重吸收效率均显著低于其他树种(香椿枝除外),但其枝、叶磷重吸收效率整体高于其他树种(桤木枝除外)。(4)叶片氮磷化学计量主要受林分特征和土壤理化性质的共同影响,而枝主要受土壤理化性质的影响。研究结果表明,相较于其他乡土树种,选择桤木和红椿等落叶树种作为人工混交林的改造树种,可能更有利于提升亚热带人工林的质量。

华西雨屏区不同发育阶段柳杉人工林枝叶4种矿质元素重吸收特征

为探究不同发育阶段柳杉枝和叶的K、Ca、Na、Mg含量及其重吸收效率变化规律,以华西雨屏区幼龄林(6年)、中龄林(12年)、近熟林(23年)、成熟林(27、32年)和过熟林(46、52年)的柳杉(Cryptomeria japonica)人工林为研究对象,采用火焰原子吸收分光光度计法测定植物和凋落物枝、叶以及土壤的K、Ca、Na、Mg含量.结果表明:柳杉成熟叶的K、Na和Mg含量(3.36-5.80 g/kg、0.01-0.20 g/kg和0.96-1.83 g/kg)低于全球木本植物叶片的平均值,表明该区柳杉生长可能受到K、Na和Mg限制.发育阶段对柳杉枝和叶4种矿质元素含量及其重吸收效率均有显著影响.随发育阶段的增加,柳杉成熟枝、叶的K、Ca含量均呈“N”型变化,Mg含量呈先增后减的变化趋势;凋落枝、叶的K含量呈先减后增趋势,Ca、Mg含量呈增加趋势;枝、叶的K、Ca、Mg重吸收效率均表现为先增后减的趋势.器官对柳杉枝和叶的K、Ca、Na含量及其重吸收效率均有显著影响,成熟叶的Ca、Na含量显著高于成熟枝,凋落叶的K、Ca含量显著高于凋落枝,枝的K重吸收效率显著高于叶.枝、叶的矿质元素重吸收效率与植物的矿质元素含量呈显著正相关(K除外),与凋落物的矿质元素含量呈显著负相关(枝的Mg除外);并且,叶的K和Mg重吸收效率分别与土壤的K和Mg含量呈显著负相关.总体来看,矿质元素重吸收效率与植物和凋落物矿质元素含量的线性关系相较土壤更紧密.4种矿质元素间存在显著的异速关系,其异速指数大小受到器官、元素等因素的调控;本研究结果有助于深入认识不同发育阶段柳杉人工林的矿质元素限制格局和养分利用策略,可为柳杉人工林的科学经营和管理提供理论依据.