四种经济林枝叶碳氮磷元素含量及其内吸收率比较

摘要

土壤养分是指由土壤提供的植物生长所必须的营养元素,能被植物直接或者转化后吸收的矿质营养成分。土壤养分含量的高低直接影响植物养分、生长发育状况。土壤和植物养分含量的变化受到本身物理化学性质、遗传特性、气候、环境等多方面影响。植物枝叶养分大多来自土壤养分吸收,但也有衰老器官的养分回流。养分从衰老未掉落的枝叶或其他组织中的再迁移或二次分配让养分元素在植物体内保存时间延长,从而能够给植物新器官生长提供大部分养分就是养分再吸收。养分再吸收是植物生长营养元素的重要供给源。用养分再吸收率表示养分再吸收的大小,指的是枯老枝叶在衰老过程中迁移出去的养分含量占其未衰老时养分量的百分率。相关研究对营养元素循环、养分利用效率分析有重要作用,受到更多学者关注。通过对植物进行叶片SPAD值的测定,可以快速获知植物叶片的叶绿素相对含量或绿色程度,来分析作物的施肥量、产量等及进行管理。
　　 不同的海拔高度代表了土壤含水量的不同,使土壤物理化学性质、土壤营养元素等的差异,进而影响了植物的生长、生态生理特性。不同经营水平意味着经济林生长中的人为管理、施肥、深翻、除草等经营措施的程度不同。不同季节意味着太阳辐射的不同,及其带来的降水、照射量、气候等植物生长外部环境方面的差异。从而影响了植物的生长差异。海拔高度、经营水平、季节变化均致使植物枝叶对土壤营养元素的吸收产生差异。从而产生了植物枝叶营养元素含量的海拔、季节变化。
　　 以福建建阳毛竹、锥栗、油茶、油桐等4种经济林为对象,通过对植物和土壤进行叶片SPAD值、碳氮磷的变化研究,分析海拔、经营水平、季节变化规律,树种、枝叶养分含量、再吸收率差异比较,同时分析元素差异性、相关性。探讨变化因子对四种经济林的养分含量影响,从而揭示四种经济林枝叶碳氮磷元素含量及其再吸收率的变化规律,探求其形成机制。
　　 4种经济林中油茶常绿树种叶片SPAD值最高(油茶叶片SPAD值320.59>毛竹216.822)。海拔、经营水平、季节上的SPAD值差异均显著,其和经营水平、季节有显著相关性。太阳辐射、季节成为影响叶片SPAD值改变的主要因素。
　　 植物碳含量表现衰老枝、成熟枝大于叶片(毛竹四个季节总量:枯枝5927.408g／kg、成枝5567.676g／kg大于叶片5521.12g／kg),氮磷含量则表现为叶(134.1097 g／kg)>活枝(49.66415g／kg)>枯枝(41.41818g／kg)。叶片中氮含量高,枝中磷含量低。毛竹(5567.676g／kg)、油茶(5234.439 g／kg)常绿树种碳含量高于落叶树种的锥栗(4404.095 g／kg)、油桐(5081.803g／kg),氮磷含量则为落叶林大于常绿林。植物养分含量有很明显的季节变化,和季节因子有显著相关性。部分元素和海拔、经营水平相关显著。
　　 土壤碳含量亦是常绿林高于落叶林(毛竹3685.527 g／kg、油茶2649.268g／kg>锥栗1933.223g／kg、油桐2097.998g／kg)。全氮含量树种问比较表现为:阔叶林(油桐土壤三个季节总量416.9684g／kg)>竹林(毛竹304.0417g／kg)>灌丛。土壤碳氮磷含量和季节变化间均存在显著相关性。海拔变化和土壤氮含量高低间有显著相关性。
　　 4种经济林的枝叶和土壤对碳氮磷的再吸收高低为:碳)氮)磷。枝叶对氮含量吸收最强,土壤则对碳磷吸收较好。四种经济林的三个元素再吸收率有正有负。总体上磷再吸收率(65.02％)最高,碳再吸收率(22.58％)最低,氮磷再吸收率落叶林高于常绿林。
　　 海拔上经济林磷含量再吸收率海拔、季节因素间的差异大多显著,碳氮元素差异部分显著。经营水平上的植物养分再吸收率经营水平、季节因素间的差异大多显著。再吸收率和季节变化间的相关性较强,和海拔、经营水平相关性一般。
　　 枝叶元素间相关性不显著,但土壤间正相关显著。从海拔上或经营水平上看分析植物和土壤间元素相关性,表现为部分显著相关。植物和土壤间元素相关性则在土壤养分供给不足时表现为显著相关。而以树种为单位,不进行海拔、经营水平划分,植物和土壤问元素相关性则大多存在显著相关性。植物再吸收率和土壤元素间的相关性大多不显著。

目录

文摘

英文文摘

1 前言

1.1 土壤与植物养分、再吸收率、叶片SPAD值及相关概念

1.1.1 土壤与植物养分概念

1.1.2 养分再吸收率概念

1.1.3 叶片SPAD值概念

1.2 4种经济树种生物生态学特征

1.3 土壤与植物养分、再吸收率、叶片SPAD值的研究进展

1.3.1 土壤与植物养分研究进展

1.3.2 养分再吸收率研究进展

1.3.3 叶片SPAD值研究进展

1.4 本研究目的、意义及主要研究内容

2 研究区概况

2.1 地理位置

2.2 气候状况

2.3 土壤类型

2.4 植被概况

3 研究方法

3.1 野外调查方法

3.1.1 研究区的选择

3.1.2 样地的选择和划分

3.1.3 野外调查与取样方法

3.1.4 室内初处理

3.2 室内分析方法

3.2.1 碳氮磷测定法

3.2.2 叶片SPAD值测定方法

3.2.3 养分再吸收率的计算方法

3.3 数据处理方法

4 结果与分析

4.1 4种经济林枝叶碳、氮、磷素含量对海拔梯度的响应

4.1.1 植物叶片、枝的碳元素海拔间的变化

4.1.2 植物叶片、枝的氮元素海拔间的变化

4.1.3 植物叶片、枝的磷元素海拔间的变化

4.2 4种经济林枝叶碳、氮、磷素再吸收率对海拔梯度的响应

4.2.1 叶片的碳氮磷再吸收率海拔变化

4.2.2 四个树种枝条碳含量的再吸收率海拔变化

4.2.3 四个树种枝条氮含量的再吸收率海拔变化

4.2.4 四个树种枝条磷含量的再吸收率海拔变化

4.2.5 海拔上碳、氮、磷元素再吸收率差异分析

4.3 4种经济林叶片SPAD值对海拔梯度的响应

4.3.1 植物叶片的SPAD值海拔间的变化

4.3.2 叶片SPAD值的方差分析

4.3.3 叶片SPAD值相关分析

4.4 4种经济林枝叶碳、氮、磷素含量对经营水平的响应

4.4.1 植物叶片、枝的碳元素经营水平间的变化

4.4.2 植物叶片、枝的氮元素经营水平间的变化

4.4.3 植物叶片、枝的磷元素经营水平间的变化

4.5 4种经济林枝叶碳、氮、磷素再吸收率对经营水平的响应

4.5.1 枝叶碳含量的再吸收率经营水平变化

4.5.2 枝叶氮含量的再吸收率经营水平变化

4.5.3 枝叶磷含量的再吸收率经营水平变化

4.5.4 经营水平上碳、氮、磷元素再吸收率差异分析

4.6 4种经济林叶片SPAD值对经营水平的响应

4.6.1 植物叶片的SPAD值经营水平间的变化

4.6.2 叶片SPAD值的方差分析

4.6.3 叶片SPAD值相关分析

4.7 4种经济林枝叶碳、氮、磷素含量及其再吸收率与土壤C、N、P关系分析

4.7.1 4种经济林土壤C素含量海拔特征及差异分析

4.7.2 4种经济林土壤N素含量海拔特征及差异分析

4.7.3 4种经济林土壤P素含量海拔特征及差异分析

4.7.4 4种经济林土壤C素含量经营水平特征及差异分析

4.7.5 4种经济林土壤N素含量经营水平特征及差异分析

4.7.6 4种经济林土壤P素含量经营水平特征及差异分析

4.7.8 4种经济林枝叶碳、氮、磷素含量及其再吸收率与土壤C、N、P关联分析

5 结论与讨论

5.1 叶片SPAD值分析

5.2 植物、土壤元素的枝叶、树种分析

5.3 植物、土壤元素间的相关

5.4 植物再吸收率

参考文献

致谢