武夷山不同海拔阔叶树叶片养分含量及再吸收效率

为揭示亚热带山地阔叶树叶片养分利用策略随海拔梯度的变化规律,本研究选取武夷山不同海拔(1400、1600和1800 m)44种阔叶树,研究成熟与衰老叶片养分含量、化学计量比及养分再吸收效率,并分析其异速生长关系。结果表明：成熟叶片氮(N)、磷(P)含量显著高于衰老叶,且均随海拔升高而升高。磷再吸收效率(PRE)与氮再吸收效率(NRE)的平均值分别为48.3%和34.9%,PRE显著高于NRE,养分再吸收效率随海拔变化无显著差异。NRE与成熟叶N含量在低海拔处(1400 m)呈正等速生长,与衰老叶N含量在高海拔处(1800 m)呈负异速生长。PRE与衰老叶片N、P含量在低海拔(1400 m处)呈负等速生长,在高海拔处(1600、1800 m)呈负异速生长。各海拔PRE-NRE异速生长指数为0.95。随着海拔的升高,成熟和衰老叶片养分含量升高,但海拔不影响养分再吸收效率,且植物偏好从衰老叶中再吸收P,高海拔养分再吸收效率会影响衰老叶片的养分状况。     

福建东山短枝木麻黄小枝氮磷含量及其再吸收率季节动态

对福建东山赤山林场短枝木麻黄纯林小枝中的N和P含量、N ∶ P比、养分再吸收率的季节动态进行研究.结果表明,随着小枝的成熟和衰老,各季节N和P的含量依次降低,其中衰老小枝中N和P含量分别为(3.97±0.21)～(8.64±0.58) mg · g~(-1)和(0.04±0.03)～(0.10±0.03) mg · g~(-1),基本上表现为N和P的完全再吸收.成熟小枝N ∶ P比的季节动态介于(18.67±3.24)～(37.98±1.32)之间,均高于16,表明木麻黄的生长受到不同程度的P限制.N、P再吸收率的季节变化分别为(51.02±4.66)%～(63.00±8.61)%和(81.24 ±5.08)%～(91.78±5.84)%,P再吸收率显著高于N.N和P的再吸收率之间以及成熟叶中N、P含量与二者再吸收率之间没有显著相关性,但在衰老叶中存在显著负相关,表明养分再吸收程度越高,其再吸收率就越高.因此,木麻黄通过小枝衰老过程中的养分再吸收,减少养分的损失,从而适应贫瘠的立地条件.     

重庆石灰岩地区主要木本植物叶片性状及养分再吸收特征

以重庆石灰岩地区15种常绿木本植物和14种落叶木本植物为研究对象,对两种生活型植物叶片衰老前后叶干物质含量(LDMC)、比叶面积(SLA)和叶片厚度(LT)进行了比较,并采用不同的计算方法(单位质量叶片养分含量、单位面积叶片养分含量)分析了两类植物叶片衰老前后养分含量及再吸收特征,最后对养分再吸收效率与其他叶性状因子之间的关系进行了相关分析。结果表明:常绿植物成熟叶LDMC、LT及衰老叶LT显著低于落叶植物,落叶植物成熟叶和衰老叶SLA均显著高于常绿植物(P0.05);基于单位质量叶片计算的养分含量,常绿植物成熟和衰老叶N、P量均低于落叶植物,而基于单位面积叶片计算的N、P含量则表现出相反的趋势;基于不同方法计算的N、P再吸收效率差异不明显,其中常绿植物基于单位质量叶片养分含量计算的N、P平均再吸收效率为39.42%、43.79%,落叶植物的为24.08%、33.59%;常绿和落叶植物N、P再吸收效率与LDMC、SLA、LT和成熟叶N、P含量之间没有显著相关性,但与衰老叶养分含量存在显著负相关(P0.05)。研究发现,无论是常绿植物还是落叶植物,衰老叶N、P含量均较低,表明石灰岩地区植物具有较高的养分再吸收程度。     

木兰科6种植物叶片碳氮磷化学计量关系及氮磷养分重吸收特征

木兰科植物是常用的园林绿化观赏树种,研究其叶片碳(C)氮(N)磷(P)计量比和N、P养分重吸收特征,对于理解和预测树木在人工林中生态功能的发挥至关重要。该研究以木兰科6个树种为研究对象,于2019年7月和2019年11月至翌年1月分别采集成熟叶和新鲜凋落叶,测定叶片中C、N、P含量及其计量比,并分析了6个树种的N、P重吸收特征。结果表明:成熟叶(凋落叶)C、N和P含量在各树种间存在差异,其含量变化范围分别为444.73-498.03(389.25-589.33),9.97-19.51(4.76-8.41)和1.01-1.95g·kg^-1(0.40-1.86g·kg^-1);C含量在各树种间变化范围较小, N、P含量在树种间变化范围较大, N∶P比值在成熟叶和凋落叶中均小于全国陆地植物叶片平均值14.4,说明木兰科植物的生长受N限制;常绿树种和落叶树种间成熟叶C、N含量和C:N存在显著差异(p <0.05), P含量、C∶P和N∶P无明显变化(p>0.05),凋落叶C、P含量和N∶P存在显著差异, N含量和C∶N、C∶P无明显变化;成...     

辽东山区主要阔叶树种叶片养分含量和再吸收对落叶时间的影响

凋落物是森林生态系统养分的重要来源, 叶片脱落时间是影响其分解的关键因素。东北温带森林中蒙古栎(Quercus mongolica)落叶时间较其他树种晚, 在山脊等贫瘠立地叶片甚至第二年春天才脱落。我们假设: 相对于其他树种, 蒙古栎叶片养分元素含量过高、再吸收时间长, 导致叶片延迟脱落。为验证假设, 除蒙古栎外, 选择了落叶时间居中的色木槭(Acer mono)和落叶较早的胡桃楸(Juglans mandshurica)为对象, 持续监测叶片从成熟至凋落过程中叶片养分元素含量, 包括大量元素: 氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)和镁(Mg), 微量元素: 铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)和锌(Zn); 并分析养分再吸收率。结果表明: 蒙古栎成熟叶养分元素含量介于对照树种之间; 凋落叶N、P和K含量低于对照树种, Fe和Mn含量高于对照树种, 其余元素含量介于对照树种之间。该结果不支持“蒙古栎叶片养分含量过高”假设。蒙古栎叶片N、P和K再吸收率高于对照树种, 再吸收率高低与其落叶时间完全一致; 叶片Cu和Zn再吸收率与对照树种无显著差异; 叶片其余元素未发生再吸收, 其累积率与对照树种无显著差异; 说明养分再吸收与养分含量无关, 可能与树种的种专一性相关, 可能会影响叶片脱落时间。由于蒙古栎多生长在贫瘠土壤, 其成熟叶无法积累更多养分; 为避免叶片脱落后养分进入土壤被其他物种利用, 将养分尽量回收储存于自身, 即蒙古栎叶片养分再吸收过程较长, 叶片脱落较晚。生长在极端贫瘠立地的蒙古栎叶片次年春天才落叶, 可能是由于再吸收一直在进行, 来不及脱落而保留至新生长季开始。落叶晚的树种养分再吸收率高、有利于自身养分保存, 更能适应贫瘠土壤, 反之亦然。     

文冠果叶片养分元素含量的动态变化及再吸收特性

以文冠果叶片为试材,运用原子吸收光谱法分析了叶片养分元素含量的季节动态变化和再吸收效率。结果表明：N、P、K均呈下降趋势,是“稀释效应”和养分再吸收导致;Mg呈“单峰”曲线走势,与Mg的生理功能有关;Fe、Mn呈“V”字型走势,Cu呈“W”型,Zn呈“N”型,与树体吸收特性和不同的物候期有关。总体来看,养分元素含量顺序是：N>P>K>Mg>Fe>Zn>Mn>Cu,且不同时期又有所不同。大量元素之间存在显著的相关关系;微量元素间相关关系不显著（Fe、Zn除外）,Fe与N显著负相关,与拮抗作用有关。C/N呈升高趋势,差异显著;N/P呈降低趋势,差别不大。养分再吸收效率由大到小的顺序是：Mg>N>K>P,差异显著。微量元素由于移动性较差,不能被再吸收。N、P、K、Mg养分再吸收效率反映了文冠果较高的养分保存能力和养分利用效率。     

亚热带红壤侵蚀区马尾松针叶养分含量及再吸收特征

叶片衰老过程中的养分再吸收是植物适应养分贫瘠生境的一种重要策略,一直是生态学领域的研究热点。以亚热带红壤侵蚀区生态恢复先锋树种马尾松为研究对象,分析4种不同恢复水平下马尾松叶片养分含量随叶龄的变化情况及养分再吸收特征。结果表明:(1)叶片中N、P、K含量变化范围分别在(6.10±0.52)—(12.02±0.85)mg/g、(0.17±0.03)—(1.02±0.01)mg/g、(1.58±0.49)—(9.46±0.90)mg/g,随叶龄增长整体呈先增加后降低的趋势,具有一个快速积累期和一个相对漫长衰减期的动态特征,这表明叶龄也是影响叶片养分含量的重要因素;(2)叶片N、P、K含量随生境恢复水平的提高而增加,且N、P含量在除凋落叶外的叶龄阶段均表现出显著正相关,表明叶片中这两种营养元素在动态变化上存在协同性;(3)在叶片N、P、K再吸收效率中,P、K再吸收效率较高,而N相对较低。养分再吸收受生境中营养元素的含量水平、循环方式等因素的综合影响表现出一定选择性,对生境中较为贫瘠或使其生长受到限制的元素具有较高的再吸收效率。这不仅可以减小植物对外源养分的依赖性,同时也维持了体内重要营养元素的平衡。随叶龄增长叶片中N/P逐渐增大,反映出在叶片衰老过程中对限制元素P具有较强的再吸收能力,这种反馈调节提高了马尾松对养分贫瘠环境的适应性。本文的研究结果可为亚热带红壤侵蚀退化区先锋物种在贫瘠生境条件下的养分利用机制与适应对策方面的研究提供理论依据。     

氮添加对黄河三角洲滨海湿地芦苇养分再吸收效率的影响

大气氮沉降增加能改变土壤养分可利用性,影响滨海湿地植物的养分再吸收。目前研究多关注氮沉降量对养分再吸收过程的影响,且研究集中于叶片,鲜有研究区分不同形态氮素对植物不同器官养分再吸收过程的影响。通过两年的野外控制实验,研究硝态氮、铵态氮添加对黄河三角洲滨海湿地芦苇(Phragmites australis)叶、茎养分再吸收效率的影响。结果表明：两类氮添加均显著增加叶、茎的氮、磷含量(P<0.001),增幅达32.74%—43.22%(氮)、30.91%—36.51%(磷)。叶片氮的再吸收效率为54.14%—67.66%,茎氮的再吸收效率为50.60%—62.85%。叶片磷的再吸收效率为56.80%—70.38%,茎磷的再吸收效率为77.43%—84.95%。两类氮添加均显著降低氮、磷的再吸收效率(P<0.001),但两类氮添加处理下的养分再吸收效率无差异。叶、茎氮的再吸收效率无差异,但茎磷的再吸收效率明显高于叶(P<0.01)。总之,氮添加降低芦苇对氮、磷的再吸收效率,且茎对养分的再吸收也具有不可忽略的贡献。     

两种林龄文冠果叶N、P、K的季节变化及再吸收特征

以科尔沁沙地西南缘乌丹地区文冠果人工林为研究对象,分析了8年生和50年生文冠果叶片N、P、K含量的季节变化和再吸收效率。结果表明:2种林龄文冠果年生长周期内N、P、K含量均呈下降趋势,其中,5—6月和8—10月下降幅度较大,6—8月含量变化不大;8年生文冠果叶片凋落前后的N、P、K含量(衰落叶中N除外)均极显著50年生文冠果(P0.01)。8年生文冠果叶片养分再吸收效率表现为:N(50%)P(32%)K(30%),但50年生的则表现为K(63%)P(62%)N(48%);二者N再吸收效率差异不显著(P0.05),而50年生文冠果叶片P、K再吸收效率极显著高于8年生文冠果(P0.01)。50年生文冠果叶片再吸收效率高,反映其较高的养分保存能力和养分利用效率,能更好地适应贫瘠养分生境。     

源库比改变对小麦氮磷元素吸收及利用效率的影响

源库比改变对小麦氮磷元素吸收及利用效率的影响贺明荣曹鸿呜王振林（山东农业大学农学系,泰安２７１０１８）ＵＰＴＡＫＥ,ＡＣＣＵＭＵＬＡＴＩＯＮＡＮＤＵＴＩＬＩＺＡＴＩＯＮＥＦＦＩＣＩ┐ＥＮＣＹＯＦＮＩＴＲＯＧＥＮＡＮＤＰＨＯＳＰＨＯＲＵＳＩＮＷＩＮＴＥ...     

Resorption efficiency of leaf nutrients in woody plants on Mt. Dongling of Beijing,North China

Aims To explore resorption efficiency of nitrogen (NRE) and phosphorus (PRE) of woody plants in relation to soil nutrient availability, climate and evolutionary history, in North China.Methods We measured concentrations of nitrogen ([N]) and phosphorus ([P]) in both full expanded mature green and senescent leaves of the same individuals for 88 woody species from 10 sites of Mt. Dongling, Beijing, China. We built a phylogenetic tree for all these species and compared NRE and PRE among life forms (trees, shrubs and woody lianas) and between functional groups (N-fixers and non-N-fixers). We then explored patterns of NRE and PRE along gradients of mean annual temperature (MAT), soil inorganic N and available P, and phylogeny using a general linear model.Important findings Mass-based NRE (NRE m) and PRE (PRE m) averaged 57.4 and 61.4%, respectively, with no significant difference among life forms or functional groups. Neither NRE m nor PRE m exhibited significant phylogenetic signals, indicating that NRE m and PRE m were not phylogenetically conserved. NRE m was not related to [N] in green leaves; PRE m was positively correlated with [P] in green leaves; however, this relationship disappeared for different groups. NRE m decreased with [N] in senescent leaves, PRE m decreased with [P] in senescent leaves, for all species combined and for trees and shrubs. NRE m decreased with soil inorganic N for all species and for shrubs; PRE m did not exhibit a significant trend with soil available P for all species or for different plant groups. Neither NRE m nor PRE m was significantly related to MAT for overall species and for species of different groups.     

Resorption proficiency and efficiency of leaf nutrients in woody plants in eastern China

Aims (i) To explore variations in nutrient resorption of woody plants and their relationship with nutrient limitation and (ii) to identify the factors that control these variations in forests of eastern China.Methods We measured nitrogen (N) and phosphorus (P) concentrations in both green and senesced leaves of 172 woody species at 10 forest sites across eastern China. We compared the nutrient resorption proficiency (NuRP) and efficiency (NuRE) of N and P in plant leaves for different functional groups; we further investigated the latitudinal and altitudinal variations in NuRP and NuRE and the impacts of climate, soil and plant types on leaf nutrient resorptions.Important findings On average, the leaf N resorption proficiency (NRP) and P resorption proficiency (PRP) of woody plants in eastern China were 11.1mg g ? 1 and 0.65 mg g ? 1, respectively; and the corresponding N resorption efficiency (NRE) and P resorption efficiency (PRE) were 49.1% and 51.0%, respectively. Angiosperms have higher NRP (are less proficient) values and lower NRE and PRE values than gymnosperms, but there are no significant differences in NRP, PRP and PRE values between species with different leaf habits (evergreen vs. deciduous angiosperms). Trees have higher NRE and PRE than shrubs. Significant geographical patterns of plant nutrient resorption exist in forests of eastern China. In general, NRP and PRE decrease and PRP and NRE increase with increasing latitude/altitude for all woody species and for the different plant groups. Plant functional groups show more controls than environmental factors (climate and soil) on the N resorption traits (NRP and NRE), while site-related variables present more controls than plant types on PRP and PRE. NRP increases and PRP and NRE decrease significantly with increasing temperature and precipitation for the overall plants and for most groups, except that significant PRE–climate relationship holds for only evergreen angiosperms. Leaf nutrient resorption did not show consistent responses in relation to soil total N and P stoichiometry, probably because the resorption process is regulated by the relative costs of drawing nutrients from soil versus from senescing leaves. These results support our hypothesis that plants growing in P-limited habitats (low latitudes/altitudes or areas with high precipitation/temperature) should have lower PRP and higher PRE, compared with their counterparts in relatively N-limited places (high latitudes/altitudes or areas with low precipitation/temperature). Our findings can improve the understanding of variations in N and P resorption and their responses to global change, and thus facilitate to incorporate these nutrient resorption processes into future biogeochemical models.     

中亚热带同质园不同树种氮磷重吸收及化学计量特征

于2019年8月研究中亚热带同质园11个树种叶片的比叶面积、氮(N)和磷(P)养分重吸收和化学计量特征,分析其养分利用策略.结果 表明:常绿阔叶树种(香叶、香樟、木荷、米槠、醉香含笑和杜英)和常绿针叶树种(杉木和马尾松)成熟叶和衰老叶的比叶面积、N和P含量普遍低于落叶阔叶树种(枫香、无患子和鹅掌楸),而成熟叶片C∶N和...     

Effects of leaf nutrient concentration and resorption on leaf falling time of dominant broadleaved species in a montane region of eastern Liaoning Province,China

凋落物是森林生态系统养分的重要来源, 叶片脱落时间是影响其分解的关键因素。东北温带森林中蒙古栎(Quercus mongolica)落叶时间较其他树种晚, 在山脊等贫瘠立地叶片甚至第二年春天才脱落。我们假设: 相对于其他树种, 蒙古栎叶片养分元素含量过高、再吸收时间长, 导致叶片延迟脱落。为验证假设, 除蒙古栎外, 选择了落叶时间居中的色木槭(Acer mono)和落叶较早的胡桃楸(Juglans mandshurica)为对象, 持续监测叶片从成熟至凋落过程中叶片养分元素含量, 包括大量元素: 氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)和镁(Mg), 微量元素: 铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)和锌(Zn); 并分析养分再吸收率。结果表明: 蒙古栎成熟叶养分元素含量介于对照树种之间; 凋落叶N、P和K含量低于对照树种, Fe和Mn含量高于对照树种, 其余元素含量介于对照树种之间。该结果不支持“蒙古栎叶片养分含量过高”假设。蒙古栎叶片N、P和K再吸收率高于对照树种, 再吸收率高低与其落叶时间完全一致; 叶片Cu和Zn再吸收率与对照树种无显著差异; 叶片其余元素未发生再吸收, 其累积率与对照树种无显著差异; 说明养分再吸收与养分含量无关, 可能与树种的种专一性相关, 可能会影响叶片脱落时间。由于蒙古栎多生长在贫瘠土壤, 其成熟叶无法积累更多养分; 为避免叶片脱落后养分进入土壤被其他物种利用, 将养分尽量回收储存于自身, 即蒙古栎叶片养分再吸收过程较长, 叶片脱落较晚。生长在极端贫瘠立地的蒙古栎叶片次年春天才落叶, 可能是由于再吸收一直在进行, 来不及脱落而保留至新生长季开始。落叶晚的树种养分再吸收率高、有利于自身养分保存, 更能适应贫瘠土壤, 反之亦然。     

亚热带幼林树木功能性状与叶片氮磷重吸收率的关系

本研究以亚热带29种3年生人工纯林为对象,研究了29个树种功能性状与氮磷重吸收效率的关系。结果表明: 29种幼林平均氮、磷重吸收效率分别为50.5%和57.3%。22种丛枝菌根树种的氮重吸收效率平均为52.7%,显著高于7种外生菌根树种(45.1%)。29个树种的细根组织密度与氮重吸收效率呈显著正相关,7种外生菌根树种细根直径与磷重吸收效率呈显著正相关,22种丛枝菌根树种的功能性状对氮重吸收效率和磷重吸收效率无显著影响。在29个树种中,菌根类型、比叶面积、细根组织密度、叶厚度及叶厚度与菌根类型的相互作用共同解释氮重吸收效率变异的27%,比根长、细根碳含量、细根碳氮比、菌根类型、叶片碳含量及叶片碳含量与菌根类型的相互作用共同解释磷重吸收效率变异的35%。因此,亚热带树种根系功能性状能较好地预测了氮、磷养分重吸收效率,综合多个功能性状可以更好地揭示不同生物因子对养分重吸收的相对重要性。     

增温和氮素添加降低荒漠草原多年生植物氮素回收效率

植物营养器官在枯萎过程中将部分氮素转移到储藏组织之中,是植物适应生境的重要策略。以位于内蒙古荒漠草原的增温和添加氮素的交互试验为平台,对建群种短花针茅(Stipa breviflora)以及优势种无芒隐子草(Cleistogenes songorica)、银灰旋花(Convolvulus ammannii)、冷蒿(Artemisia frigida)和木地肤(Kochia prostrata)等5种多年生植物绿叶期和枯叶期氮浓度,以及氮素回收效率进行了研究。结果表明:增温处理下,植物绿叶期和枯叶期的平均氮素浓度提高了5.5%和11.3%,氮素回收效率显著降低了7.0%。氮素添加使绿叶期植物氮浓度显著提高了5.2%,使植物氮素回收效率降低2.9%。增温和氮素添加对植物枯叶期、绿叶期氮浓度和氮素回收效率有显著的交互作用。氮浓度和氮素回收效率对增温和氮素添加的响应在5个物种间都有显著差异,即这种响应具有物种特异性。研究表明独立的增温和氮素添加以及两者的交互作用都降低该荒漠草原生态系统中植物氮素回收效率,这些结果将为气候变化条件下荒漠生态系统氮素回收效率变化趋势的预测提供数据支持和实验证据。     

羌塘高原降水梯度带紫花针茅叶片氮回收特征及影响因素

植物回收衰老叶片的氮是植物重要的养分保持和环境适应机制,在寒旱贫瘠的生境更是如此。为了理解降水梯度上植物对高寒贫瘠环境的养分适应特征,研究了羌塘高寒草原优势物种紫花针茅叶片氮回收策略及其与环境因子的关系。结果表明,降水梯度带上紫花针茅叶片具有较高的叶氮水平和氮回收能力。生长季盛期紫花针茅绿叶平均氮含量为(23.87±3.92)g/kg,高于中国草地平均水平(20.9 g/kg)及全球平均值(20.1 g/kg);绿叶氮含量与年降水量(MAP)呈显著负相关,干旱端(西部)绿叶中氮含量明显高于湿润端(东部)。枯叶养分回收后的氮水平(NRP)很低,平均为(6.76±1.42)g/kg,叶片平均氮回收效率(NRE)为(71.25±6.46)%,明显高于中国温带草原和全球的平均水平(46.9%—58.5%)。枯叶中氮回收水平对叶片氮回收效率起决定作用,是维持高养分回收效率的物质基础。NRE与MAP、土壤全氮(TN)和土壤无机氮呈显著负相关;NRP与TN相关性不显著,但与土壤无机氮显著负相关。尽管NRE与NRP呈显著负相关,但二者与绿叶氮含量均没有显著相关性。年均气温、海拔对NRE和NRP影响均不显著。因此,紫花针茅叶片极高的NRE和低NRP反映了它对极端干旱贫瘠环境的养分保持能力,通过内部氮循环来降低养分流失。土壤氮的有效性是影响紫花针茅叶片氮回收能力的关键因子,降水通过影响土壤氮的有效性以及绿叶中氮含量间接影响紫花针茅叶片氮回收效率。