氮添加对蒙古栎叶片碳氮磷化学计量与非结构性碳水化合物的影响

摘要

植物叶片碳氮磷化学计量和非结构性碳水化合物(NSCs)及其组分含量对于理解植物体的养分利用效率和生态策略具有重要作用。树木个体的生长发育状况和保护防御能力受资源可利用性的影响,与林分密度密切相关。林地施肥能够改变林分的养分状况,然而施肥对植物叶片化学计量和NSCs含量以及碳利用策略的影响仍不清楚。本研究选取3年氮添加的蒙古栎(Quercus mongolica)中龄林为对象,设置2种林分密度(D_(1):1300株·hm^(-2)和D_(2):1700株·hm^(-2))和3个氮添加水平[0(CK)、100 g N·tree^(-1)·a^(-1)(N_(1))和200 g N·tree^(-1)·a^(-1)(N_(2))],测定了叶片C、N、P和NSCs含量以及土壤养分含量的变化。结果表明:随着N添加水平增加,叶片N含量显著升高,C∶N降低。低密度林分(D_(1))随施N量增加叶片P含量缓慢升高,C∶P降低,N∶P先上升后下降;高密度林分(D_(2))随施N水平增加叶片P含量先降低后升高,C∶P和N∶P先上升后下降。N添加升高了D_(1)林分叶片NSCs和可溶性糖(SS)含量,降低了淀粉(ST)含量,而D_(2)林分叶片的NSCs、SS和ST含量均先上升后下降。叶片P含量与SS含量在D_(1)林分具正相关关系,在D_(2)林分具负相关关系。本研究表明,蒙古栎林生长受到林分密度和氮磷元素的多重限制,N添加加剧了高密度蒙古栎林分P限制,碳利用策略由生长转为防御保护。