黄土高原不同退耕年限坡地植物比叶面积与养分含量的关系

对黄土高原不同退耕年限坡地植物比叶面积(SLA)和养分含量进行研究,探明其随生境条件而发生的变异及其与土壤理化特性之间的关系.结果表明,立地和物种水平植物SLA存在显著差异,SLA变化范围各不相同,植物叶片C、N和P含量以及C/N 、N/P和C/P在不同退耕年限坡地间不具有一致性的变化,这表明不同物种叶性因子随生境发生的变化较为复杂.草地植物叶片SLA和叶片C含量为负相关,与N、P含量呈极显著的正相关(P<0.01).土壤理化特性对叶片SLA和养分含量的关系因物种而异,综合所有植物进行分析,土壤理化特性与植物SLA的相关性不明显,但与叶片养分含量关系密切.所以,生境条件的差异可能是植物叶片结构特性和养分组成发生变化的重要原因,但调控植物叶性特征的因素较为复杂,不同的植物具有各自相应的对生境条件的适应机制.     

民勤荒漠区主要灌木叶片C、N、P化学计量特征的季节变化

为探究不同灌木叶片C、N、P化学计量特征季节变化规律,揭示荒漠植物对环境的适应策略,以民勤荒漠区4种主要灌木梭梭、沙拐枣、唐古特白刺、柠条锦鸡儿为研究对象,分析不同荒漠植物在生长季内叶片的C、N、P含量及其计量比变化特征。结果表明:(1)沙拐枣、柠条锦鸡儿叶片C含量显著高于唐古特白刺、梭梭(P<0.05),且唐古特白刺显著高于梭梭,沙拐枣与柠条锦鸡儿差异不显著;唐古特白刺叶片N含量显著高于其他3种植物叶片;唐古特白刺叶片P含量最高,并显著高于柠条锦鸡儿,但两者均与梭梭和沙拐枣差异不显著。(2)4种荒漠植物叶片C、N、P含量及其计量比各指标在生长季节内的变异系数表现为:P(28.34%)>C∶P(24.70%)>N∶P(19.07%)>N(17.49%)>C∶N(16.89%)>C(2.91%)。(3)C含量与N、P含量呈不显著正相关关系;除沙拐枣,其他叶片N含量与P含量呈显著正相关关系,4种荒漠植物叶片N∶P值的变化主要由P含量变化决定。(4)植物叶片C、N、C∶N、C∶P和N∶P含量的变异主要受植物种类影响,植物叶片P含量的变异主要受生长季节影响。研究发现,民勤荒漠4种灌木植物叶片C、N、P含量及C∶N、C∶P和N∶P在生长季内因物种而不同,它们在生长季内变异系数在植物种之间也存在差异。     

永利煤矿复垦区植物叶片和枯落物生态化学计量学特征

为了明确煤矿复垦区植被恢复与重建以及不同物种的合理配置,以内蒙古永利露天煤矿复垦区不同植物群落叶片和枯落物为研究对象,通过对其碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)含量(质量含量)及生态化学计量学特征的研究,探讨煤矿复垦区植物养分状况及限制因子,同时研究叶片和枯落物之间的养分循环状况。结果表明:(1)不同植物类型叶片C含量变化较大,表现为乔木(侧柏537.96 g/kg)最大,草本(沙打旺423.73 g/kg)最小;N、P、K含量变化较小。枯落物中沙棘C含量(417.84 g/kg)显著高于沙打旺、柠条;N、P含量差异显著,氮含量表现为沙打旺(20.30 g/kg)最大,柠条最小,磷含量表现为沙打旺(1.57 g/kg)最大,沙棘最小;沙打旺K含量(6.31 g/kg)显著高于沙棘、柠条。叶片C、N、P、K含量高于枯落物。N、P、K的回收率分别为5.17%—50.16%、4.19%—6.41%、11.27%—23.24%,其中P回流率表现为沙打旺(6.41%)最大,柠条最小;K回流率表现为沙棘(23.24%)最大,柠条最小。(2)灌木、草本植物N/P16,乔木类N/P14,灌木类、草本类生长受制于P,乔木类生长受制于N。结合土壤C、N、P含量,建议在植被恢复初期种植豆科等先锋植物,随着土壤肥力的提高再逐步种植灌木、乔木。     

三峡库区消落带4种典型草本植物的生态化学计量特征

为研究三峡水库消落带优势植物的养分利用特征及其对生境的适应策略,选择消落带分布最多的4种草本植物为研究对象,分析了植物根、茎、叶的碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)含量和化学计量比特征。结果表明:(1)相比陆地系统和自然湿地系统,消落带植物具有较低的C含量和较高的N、P、K含量,C/N、C/P、C/K均较低,表明植物具有低固碳和高养分积累、低养分利用效率和高生长速率的特征;(2)4种植物的养分含量和计量比存在一定差异,其中狗牙根具有较低的N、P、K含量和较高的C/N、C/P、C/K,且变异系数均低于其他3种植物,其低养分需求、高养分利用效率以及较强的内稳性可能是其在库区分布最广的重要机制;(3)4种植物在不同器官的养分分配策略相似,均表现为叶片C含量低于根和茎,而N、P、K含量则显著高于根、茎;同时,与根、茎相比,叶片C/N、C/P、C/K较低,N/P、N/K较高,且在不同生境条件下变异系数较小,表现出相对较高的稳定性;(4)落消带植物的养分含量及计量比从全库区上游至下游的空间变异性较强,其中N、C/N、N/P变异性较大,而C、P、K变异性较小,表明植物N含量受生境变化的影响较大,...     

桂北丰水梨园土壤养分与叶片营养的相关性分析

选取桂北地区有生理异常现象发生的丰水梨园,以成年结果树为研究对象,通过检测年生长周期内梨树叶片矿质营养元素、土壤养分的含量,分析不同时期梨树叶片营养元素和土壤养分含量及其动态变化规律,探讨年生长季内叶片营养与土壤养分之间的相关关系。结果表明:(1)在生长季节内,丰水梨叶片中N、P、K含量丰富;营养元素含量随时间的变化幅度均为P最大,N、K较小,但均未达到显著水平(P>0.05)。(2)梨园土壤中有机质、水解性N含量丰富,有效P、速效K含量普遍偏高;年生长周期内土壤速效N、P、K含量随时间的推移变化较大,均达显著水平(P<0.05),而有机质含量则相对稳定。(3)梨树叶片N含量与土壤有机质、水解性N、有效P、速效K含量呈显著正相关关系(P<0.05);叶片P和K含量与土壤水解性N含量分别呈显著负相关和正相关关系(P<0.05),而与土壤有机质、有效P、速效K相关关系不明显。     

晋西北丘陵风沙区柠条锦鸡儿叶片与土壤生态化学计量特征

柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)是晋西北丘陵风沙区主要的退耕还林植物,在维持群落物种多样性、生态系统稳定和土壤环境恢复等方面发挥着非常重要的作用。为探究不同林龄柠条锦鸡儿人工林生态系统碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征与叶片光合作用和土壤环境因子之间的相互关系,该研究以晋西北丘陵风沙区不同林龄(0、6、12、18、40和50年)柠条锦鸡儿人工林植物叶片和土壤为研究对象,分析了柠条锦鸡儿叶片和土壤C、N、P化学计量的变化特征及其相互关系。结果表明:1)随着林龄的增加,柠条锦鸡儿叶片C、N含量显著增加,P含量呈先增加后减少的趋势,叶片的C、N、P含量分别在434.14–452.26、15.72–28.11、1.32–1.95g·kg^–1之间,其中叶片C、N含量均在林龄50年达到最大值,而叶片P含量在林龄18年达到最大值;叶片C:N呈先增加后减少的趋势,林龄18年达到最大值, N:P呈显著增加趋势,林龄50年达到最大值。叶片的光合色素(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量)随着林龄增加呈显著下降的趋势,叶片的C、N含量对光合色素含量变...     

基于地理种源的刨花楠苗木比叶面积与叶片化学计量学关系

探讨植物比叶面积(SLA)与叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量学关系,能够反映植物为获取最大光合生产所采取的内部调控机制,共同体现植物的适应策略。利用生长于同一土壤与气候环境中培育的刨花楠(Machilus pauhoi)1年生苗木,对其SLA与叶片C、N、P含量进行测定,并对SLA与叶片C、N、P化学计量学特征及其与种源地环境因子的关系进行分析。结果表明:(1)叶片养分含量的变异系数大小排序为CNP;SLA与叶片N、P含量呈显著的正相关,与叶片C∶N及C∶P呈极显著的负相关。(2)SLA与经度、年均温、年降水量呈显著负相关;叶片C、N、P含量也受种源地环境因子影响,其中以海拔最为重要。研究结果有助于理解刨花楠苗木的生存适应对策,对探究刨花楠对养分的资源利用效率等具有重要意义。     

阿拉善荒漠区6种主要灌木植物叶片C:N:P化学计量比的季节变化

为了解同一生活型不同种植物叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量学特征随季节变化的响应规律,在生长季不同月份,对阿拉善荒漠区6种主要灌木植物霸王(Zygophyllum xanthoxylum)、白刺(Nitraria tangutorum)、红砂(Reaumuria soongorica)、驼绒藜(Ceratoideslatens)、猫头刺(Oxytropis aciphylla)、沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)的物候期进行了连续的观察,并采集植物叶片,分析了其C、N、P含量及计量比在不同月份的变化.结果显示:1)同一生活型的6种植物的叶片C、N、P及C:N、C:P和N:P在整个生长季内的变化规律不同,且以上各指标季节间的变异系数在6种植物之间也存在差异;2)单个植物种叶片C、N、P含量及其计量比的季节变异分析显示,叶片C、N含量及C:N的季节变异较小,叶片P含量及C:P和N:P的季节变异较大,6种植物叶片C、N含量及C:N由于季节变异所计算的变异系数变化范围分别为0.60％-10.20％、6.09％-20.50％和5.87％-18.78％,6种植物叶片P含量的季节变异所产生的变异系数范围为16.43％-43.43％,叶片C:P和N:P的变异系数范围分别为8.48％-31.95％和11.86％-40.73％;3)综合分析6种植物叶片C、N、P及其计量比各指标在整个生长季节内的变异,变异系数由大到小排序为:P(28.85％)＞C:P(25.02％)＞N:P(22.18％)＞N(14.22％)＞C:N(12.48％)＞C(4.62％);4)生长季节与植物种类对植物叶片C、N、P及其计量比影响的交叉分析显示,植物叶片C、N含量的变异主要受植物种类影响,植物叶片P含量的变异主要受生长季节影响,植物叶片C:N、C:P和N:P的变异都主要受植物种类影响.     

兴安落叶松(Larix gmelinii Rupr.)叶片养分的空间分布格局

对中国东北温带森林生态系统主要树种兴安落叶松(Larix gmelinii Rupr.)24个采样点72个叶片样品有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P)和全钾(K)的化学组成、地理分布格局及其与气候因子的关系进行了研究.结果表明,叶片C、N、P和K含量的几何平均数分别为543.970、16.902、2.373mg/g和14.625mg/g,且叶片的C含量>N含量>K含量>P含量;叶片的C/N、C/P和N/P分别为32.183、229.226和7.123.随纬度的增加、年均温度和年均降雨量的降低,兴安落叶松叶片C、N含量和N/P显著降低,叶片C/N和K含量显著升高,叶片P含量和C/P的变化没有达到显著水平.叶片N含量随纬度与年均温度的变化与全球及其它大尺度的研究结果相反,而N/P与其一致,这与在该区域的其它物种的研究结果基本一致.这可能是由于在本研究区域北部寒温带越往高纬度地区年均温度和年均降雨量越低、生长季越短,因此成土作用弱导致植物可以吸收利用的养分越少,但是由于植物显著降低的N含量和变化不明显的P含量导致了叶片N/P随纬度的增加和年均温度和年均降雨量的降低而降低,这与全球尺度的研究结果一致.兴安落叶松叶片养分分布格局与全球尺度和中国区域研究结果的差异说明了加强区域叶片养分特征研究的重要性.叶片养分与气候因子的显著线性相关说明气候因子是影响叶片养分特征的一个主要因子.     

野生蔓胡颓子叶片的结构性状和氮磷养分含量分析

为研究蔓胡颓子种群和个体内叶片生理特征的变异,理解其适应策略和指导栽培实践,对不同植株和部位叶片的叶面积、比叶面积和C、N、P含量进行了测定。结果表明,蔓胡颓子不同个体的平均叶面积为9.32～21.97 cm~2,比叶面积为113.24～170.77 cm~2/g;叶片C含量较接近,平均值为490.22 mg/g,N含量为33.47～41.78 mg/g,P含量为0.7493～1.69 mg/g,C:P和N:P变异系数最大,分别为0.203和0.1879;化学计量指标间存在一定的相关性,N:P与P含量、C:P相关性显著(p0.05)。不同部位的叶面积和比叶面积差异不显著,但下部叶片的N、P含量高于中上部的叶片,上部叶片的C:N、C:P和N:P高于中下部的叶片,仅植株下部叶片的比叶面积与N含量相关性显著(R=0.553,p0.05)。小生境土壤的化学计量特征与叶片性状存在一定相关性,能较好地解释不同蔓胡颓子植株叶片P含量的变化(R~2=0.578,p0.05)。综上,该地区蔓胡颓子受明显的P养分限制,不同部位叶片养分含量及比例存在差异,叶片性状表现出了较强可塑性和相对稳定性。     

Important foliar traits depend on species-grouping: analysis of a remnant temperate forest at the Keerqin Sandy Lands, China

Foliar traits are often interpreted to reflect strategies for coping with water and nutrient supply limitations. In this study, we measured several important leaf traits for 147 species sampled from a remnant, temperate deciduous broad-leaved forest in Keerqin Sandy Lands, Northeast China to test whether these traits are ‘invariant’ or dependent on water supply limitations. Our data show that average specific leaf area (SLA), nitrogen (N) and phosphorus (P) concentrations, leaf C/N, C/P and N/P were 273 cm²?g^?1, 18.1 mg?g^?1, 1.60 mg?g^?1, 28.2, 343 and 12.4, respectively. However, most of these traits were significantly different (P?<?0.05) for different species groupings based on growth forms, phylogenetic history, photosynthetic pathways, or habitats. SLA was positively correlated with leaf P concentration across the broad spectrum of 118 species and most species functional groupings. However, SLA was not correlated with N concentration across all species or within each species functional group. SLA and N and P concentrations in dry habitats were lower than those in wet habitats, whereas leaf C/N, C/P, and N/P had the opposite trend both across all species and within major species functional groupings (herb, monocots and C3 species). Our data indicate that SLA vs. leaf N and SLA vs. P relationships may be regulated differentially for different species functional groupings and that water limitation may have a greater influence than nutrient limitation for plant growth.     

黄土丘陵区燕沟流域典型植物叶片C、N、P化学计量特征季节变化

以黄土丘陵区燕沟流域为例,分析了流域8种典型植物叶片C、N、P化学计量特征的季节变化。结果发现,8种植物叶片C含量分布范围在370.2-566.9 mg/g,N含量在9.2-39.0 mg/g,P含量在0.81-2.35 mg/g,C:N在10.5-52.9,C:P在186.8-667.5,N:P在5.7-23.0。叶片平均C、C:N和C:P在5月小于7月和9月(P<0.05),而在7月和9月差异不显著;N在5月大于7月和9月(P<0.05),7月和9月差异不显著;P在7月小于5月和9月(P<0.05),5月和9月差异不显著;N:P在9月明显小于5月和7月(P<0.05),5月和7月差异不显著。叶片C含量受季节因素影响显著,而在物种间差异不显著;叶片N、P、C:N、C:P、N:P受物种和季节因素影响均显著。因此,8种植物中沙棘、黄刺梅和虎榛子采用防御性的生活史策略;刺槐、柠条和狼牙刺采用竞争性生活史策略,铁杆蒿和茭蒿的生活史策略介于上述二者之间;尽管叶片N:P随生长季节发生明显变化,但研究区植物生长的限制性元素未随生长季节变化而改变。     

刨花楠叶片碳氮磷化学计量比与个体大小的关系

以9和13年生刨花楠为对象,分析叶片碳氮磷含量与林木胸径的关系,研究林木叶片碳氮磷化学计量特征在个体大小及林龄间的变化规律.结果表明： 利用实生苗所营造的刨花楠人工林,个体分化随年龄增大而明显;两刨花楠人工林林木叶片C、N、P含量及C∶N均存在显著差异,但二者叶片C∶P及N∶P差异不显著;9 年生林木叶片平均C、N、P含量及N∶P均低于13年生林木,但叶片C∶N、C∶P高于13年生林木;同一林龄中,不同个体大小之间叶片的N、P含量及化学计量特征均存在显著差异;9年生刨花楠不同个体叶片N、P含量及其化学计量特征与胸径呈显著线性相关,13年生不同个体林木叶片N、P含量及C∶P、N∶P与胸径呈显著抛物线关系,而C∶N与胸径呈显著线性相关;9年生刨花楠叶片N、P转移率高于13年生,叶片N、P在生长季与非生长季的养分转移策略因不同生长阶段和生长环境而产生差异.     

大穗型小麦叶片性状、养分含量及氮素分配特征

采用田间试验研究了8个大穗型小麦新品系和西农979不同生育期比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)与养分含量的差异性,并对其不同器官氮素积累和分配情况进行了探讨。结果表明,大穗型小麦的SLA和LDMC平均值小于西农979;小麦叶片养分含量由大到小依次为全氮(N)、全钾(K)和全磷(P);成熟期大穗型小麦品系各器官平均氮素积累能力都高于对照,氮素积累量及分配比例的大小顺序为籽粒>茎+鞘>穗草(穗轴+颖壳)>旗叶>倒二叶>余叶;大穗型小麦平均转移率和贡献率较西农979低;抽穗期旗叶SLA和LDMC呈负相关关系,SLA和N含量呈不显著的正相关,和P、K呈极显著的负相关。小麦叶片结构性状与养分含量影响体内有机物质的积累与转运,通过水肥调控措施来提高大穗型小麦养分利用效率的研究需进一步加强。     

皖南亚热带常绿阔叶林林下灌木层主要树种叶片养分特征

对皖南亚热带常绿阔叶林林下灌木层主要树种草珊瑚〔Sarcandra glabra(Thunb.)Nakai〕、乌药〔Lindera aggregata(Sims)Kosterm.〕、香桂(Cinnamomum subavenium Miq.)、红楠(Machilus thunbergii Sieb.et Zucc.)、连蕊茶〔Camellia cuspidata(Kochs)H.J.Veitch〕、甜槠〔Castanopsis eyrei(Champ.ex Benth.)Tutch.〕、矩叶鼠刺(Itea oblonga Hand.-Mazz.)、红淡比(Cleyera japonica Thunb.)和小叶蚊母树〔Distylium buxifolium(Hance)Merr.〕叶片养分(包括C、N、P、K、Ca和Mg)含量、单位叶面积养分含量和比叶面积进行了测定,并分析了比叶面积与养分含量和单位叶面积养分含量的相关性。结果表明:9种树种叶片的C、N、P、K、Ca和Mg含量分别为438.09~492.31、9.79~15.60、0.33~2.06、11.39~32.52、3.84~13.34和2.85~14.05 g·kg-1,单位叶面积C、N、P、K、Ca和Mg含量分别为24.48~47.38、0.66~1.03、0.02~0.21、0.73~1.82、0.22~1.35和0.20~1.05 g·m-2,C/N比、C/P比和N/P比分别为31.40~47.88、227.76~1 495.66和5.26~32.90。9种树种叶片的比叶面积平均值为14.5 m2·kg-1,其中草珊瑚的比叶面积最大(17.90 m2·kg-1)、小叶蚊母树的比叶面积最小(9.89 m2·kg-1)。相关性分析结果表明:供试树种叶片的C/P比与N/P比间呈极显著正相关;比叶面积与叶片N含量呈显著正相关,与单位叶面积C、N和Ca含量分别呈极显著和显著负相关,与其他指标的相关性均不显著。综合分析结果表明:皖南亚热带常绿阔叶林下灌木层主要树种叶片的养分含量及比叶面积差异明显,其中,乌药、草珊瑚、矩叶鼠刺和香桂叶片的养分含量较高,而小叶蚊母树、红淡比和红楠的单位叶面积养分含量较高。     

滇池流域富磷区不同土壤磷水平下植物叶片的养分化学计量特征

滇池流域是我国典型的富磷区, 分析该区域内不同土壤磷含量下主要植物的化学计量特征, 有助于理解该区域的生态环境特点和生态恢复的特殊性。该研究测定了滇池流域滇中地区75种常见植物叶片的碳(C)、氮(N)、磷(P)及钾(K)含量, 综合分析了该区域不同土壤磷水平(富磷和正常)下不同生活型植物叶片的C、N、P和K的计量特征。结果表明, 研究区域植物叶片C、N和K含量的算术平均数分别是441.42、16.17和13.57 mg·g^-1, P含量的几何平均数为1.92 mg·g^-1, 植物叶片的N、P和K含量之间呈显著的正相关; 富磷区域植物叶片的P和K含量显著高于正常区域, N/P、K/P显著低于正常区域。无论是富磷还是正常区域, 草本植物的N、P和K含量均高于木本植物, 乔木与灌木差异不明显。植物叶片的P含量及N/P与土壤磷水平呈显著相关; 叶片N/P分析结果表明, N是影响滇池流域植物生长和群落恢复的主要限制元素。研究指出, 在滇池流域增加陆地植物群落及生态系统的氮素来源是进行生态修复和面源污染防治的重要切入点。