• 中国中文核心期刊
  • 中国科学引文数据库(CSCD)核心库来源期刊
  • 中国科技论文统计源期刊(CJCR)
  • 第二届国家期刊奖提名奖

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

榧树种内C、N、P生态化学计量特征研究

原雅楠 李正才 王斌 张雨洁 黄盛怡

引用本文:
Citation:

榧树种内C、N、P生态化学计量特征研究

    通讯作者: 李正才, lizccaf@126.com
  • 基金项目:

    “十三五”国家重点研发计划 2017YFC0505403

  • 中图分类号: S718.43

Stoichiometric Characteristics of C, N and P in Different Varieties of Torreya grandis

    Corresponding author: Zheng-cai LI, lizccaf@126.com ;
  • CLC number: S718.43

  • 摘要: 目的 探讨品种、雌雄异株对榧树化学计量的影响,为榧树经营管理提供科学依据。 方法 以浙江省诸暨市香榧国家森林公园树龄300 a左右的不同品种雌榧树(实生雌榧树圆榧、嫁接良种香榧)和实生雄榧树为研究对象,通过野外采集不同品种榧树植物样品和土壤样品,分析不同品种榧树不同器官C、N、P含量及化学计量特征变化。 结果 研究表明:(1)实生雌雄榧树C、N、P含量及化学计量特征无显著差异,雌雄异株对榧树化学计量特征无显著影响;(2)圆榧和雄榧树与香榧C、N、P含量及化学计量特征存在差异,其中,香榧叶C含量(533.0 g·kg-1)显著高于圆榧(502.8 g·kg-1)和雄榧树(502.7 g·kg-1),香榧根P含量(1.5 g·kg-1)显著高于圆榧(0.9 g·kg-1)和雄榧树(0.9 g·kg-1)。整体上香榧C:N比高于圆榧和雄榧树,而C:P和N:P比低于二者;(3)榧树不同器官C、N、P含量有一致的变化趋势,C、P含量表现为叶>枝>根,叶N含量显著高于根和枝。圆榧和雄榧树不同器官C:N和C:P比表现为根>枝>叶,N:P比表现为根>叶>枝;而香榧C:N比表现为枝>根>叶,C:P比表现为根>枝>叶,N:P比表现为叶>根>枝。 结论 雌雄异株对实生榧树化学计量特征无显著影响,对实生榧树管理时可以不考虑雌雄差异,人为经营显著影响榧树化学计量特征。
  • 表 1  样地基本情况

    Table 1.  General information of sample plots

    品种
    Varieties
    平均胸径
    Mean DBH /cm
    平均树高
    Height /m
    平均坡度
    Slop/(°)
    平均海拔
    Altitude/ m
    土壤
    CSoil C/(g·kg-1)
    土壤
    NSoil N/(g·kg-1)
    土壤
    PSoil P/(g·kg-1)
    香榧T. grandis cv. ‘Merrilli’ 98.2 11 18 543 26.4±3.5 2.4±0.3 2.9±0.8
    圆榧T. grandis cv. ‘Dielsii’ 70.1 19 30 496 24.9±3.4 2.3±0.4 0.6±0.3
    雄榧树Male T. grandis 74.3 16 25 477 24.9±7.4 2.2±0.6 0.6±0.1
    下载: 导出CSV

    表 2  不同品种榧树根、枝、叶的C、N、P含量

    Table 2.  The contents of C, N, and P in leaves, breaches, and roots of different varieties of T. grandis

    指标
    Index
    器官
    Organ
    香榧
    T.grandis cv. ‘Merrilli’
    圆榧
    T.grandis cv. ‘Dielsii’
    雄榧树
    Male Torreya grandis
    C/
    (g·kg-1)
    根/Root 497.2±36.1Ab 479.8±21.5Ab 463.3±10.4Ab
    枝/Stem 532.0±11.9Aa 492.2±12.0Bab 500.8±17.2Ba
    叶/Leaf 533.0±15.0Aa 502.8±4.9Ba 502.7±22.2Ba
    N/
    (g·kg-1)
    根/Root 13.3±3.7Ab 13.0±3.2Ab 11.8±2.6Ab
    枝/Stem 11.7±1.3Ab 12.9±1.3Ab 12.6±1.6Ab
    叶/Leaf 18.5±2.0Aa 23.2±3.0Ba 23.2±1.9Ba
    P/
    (g·kg-1)
    根/Root 1.5±0.3Ab 0.9±0.2Bb 0.9±0.1Bb
    枝/Stem 1.9±0.3Aa 1.8±0.3Aa 1.8±0.3Aa
    叶/Leaf 2.0±0.1Aa 1.9±0.4Aa 2.1±0.3Aa
    注:同行不同大写字母代表不同品种榧树间差异显著(p < 0.05),同列不同小写字母代表不同器官间差异显著(p < 0.05)。下同。
    Notes:Different capital letters in the same line indicate significant difference among different varieties at 0.05 level, and different lowercase letters in the same row indicate significant difference among different organs at 0.05 level.The same below.
    下载: 导出CSV

    表 3  不同品种榧树根、枝和叶的C:N、C:P、N:P

    Table 3.  The ratios of C:N, C:P, and N:P in leaves, breaches and roots of different varieties of T. grandis

    指标
    Index
    器官
    Organ
    香榧
    T. grandis cv. ‘Merrilli’
    圆榧
    T. grandis cv. ‘Dielsii’
    雄榧树
    Male T. grandis
    C:N 根Root 40.6±14.7Aab 39.6±13.6Aa 41.3±10.0Aa
    枝Stem 45.9±5.9Aa 38.6±4.6Ba 40.3±4.3ABa
    叶Leaf 29.2±3.6Ab 22.0±2.9Bb 21.8±1.9Bb
    C:P 根Root 336.3±78.7Aa 572.0±164.0Ba 497.7±60.4Ba
    枝Stem 283.7±55.0Aa 289.0±70.9Ab 282.0±49.2Ab
    叶Leaf 264.1±20.2Aa 277.2±62.8Ab 245.3±31.3Ab
    N:P 根Root 8.6±1.6Aa 14.7±2.6Ba 12.5±2.7Ba
    枝Stem 6.2±0.5Ab 7.5±1.6Ab 7.0±0.9Ab
    叶Leaf 9.1±0.9Aa 12.8±3.3Ba 11.4±2.2Ba
    下载: 导出CSV

    表 4  榧树根、枝、叶C、N、P含量间的相关性

    Table 4.  The correlation between each element in leaves, breaches, and roots of T. grandis

    指标
    Index

    CRoot C

    NRoot N

    PRoot P

    CStem C

    NStem N

    PStem P

    CLeaf C

    NLeaf N
    根N Root N 0.318
    根P Root P 0.452 0.491*
    枝C Stem C 0.246 0.023 0.573*
    枝N Stem N -0.070 0.456 -0.086 -0.372
    枝P Stem P 0.131 0.554* 0.546* -0.069 0.465
    叶C Leaf C 0.609** 0.247 0.677** 0.733** -0.121 0.201
    叶N Leaf N -0.401 0.112 -0.475* -0.630** 0.780** 0.155 -0.534*
    叶P Leaf P 0.072 0.249 0.327 0.012 -0.030 0.366 0.255 -0.141
    注:** p<0.01,* p<0.05。下同。
    Note: ** p<0.01, * p<0.05. The same below.
    下载: 导出CSV

    表 5  C:N、C:P、N:P比相关性分析

    Table 5.  The correlation analysis between stoichiometric ratios

    指标
    Index
    根C:N
    Root C:N
    根C:P
    Root C:P
    根N:P
    Root N:P
    枝C:N
    Stem C:N
    枝C:P
    Stem C:P
    枝N:P
    Stem N:P
    叶C:N
    Leaf C:N
    叶C:P
    Leaf C:P
    根C:P Root C:P 0.520*
    根N:P Root N:P -0.392 0.547*
    枝C:N Stem C:N 0.500* -0.206 -0.640**
    枝C:P Stem C:P 0.709** 0.567 * -0.056 0.511*
    枝N:P Stem N:P 0.388 0.803** 0.465 -0.220 0.725**
    叶C:N Leaf C:N 0.166 -0.457 -0.654** 0.797** 0.211 -0.388
    叶C:P Leaf C:P 0.459 0.518* 0.066 0.080 0.518* 0.510* 0.004
    叶N:P Leaf N:P 0.167 0.661** 0.528* -0.538* 0.170 0.610** -0.711** 0.691**
    下载: 导出CSV

    表 6  根、枝、叶和土壤C、N、P的相关性

    Table 6.  The Correlation between C, N and P contents in root, stem and leaves of T. grandis and soil

    指标
    Index
    根C
    Root C
    根N
    Root N
    根P
    Root P
    枝C
    Stem C
    枝N
    Stem N
    枝P
    Stem P
    叶C
    Leaf C
    叶N
    Leaf N
    叶P
    Leaf P
    土壤C Soil C 0.051 -0.353 0.053 0.051 -0.353 0.053 -0.015 -0.260 -0.201
    土壤N Soil N 0.095 -0.305 0.146 0.095 -0.305 0.146 0.095 -0.275 -0.264
    土壤P Soil P 0.662** -0.388 0.230 0.662** -0.388 0.230 0.665** -0.738** 0.023
    下载: 导出CSV

    表 7  根、枝、叶和土壤化学计量比的相关性

    Table 7.  The correlation between stoichiometric ratios of root, stem and leaves of T. grandis and soil

    指标
    Index
    根C:N
    Root C:N
    根C:P
    Root C:P
    根N:P
    Root N:P
    枝C:N
    Stem C:N
    枝C:P
    Stem C:P
    枝N:P
    Stem N:P
    叶C:N
    Leaf C:N
    叶C:P
    Leaf C:P
    叶N:P
    Leaf N:P
    土壤C:N Soil C:N 0.089 -0.482* -0.516* 0.089 -0.482* -0.516* -0.085 -0.134 -0.057
    土壤C:P Soil C:P 0.066 0.221 0.211 0.066 0.221 0.211 -0.707** 0.197 0.631**
    土壤N:P Soil N:P 0.019 0.649** 0.665** 0.019 0.649** 0.665** -0.718** 0.214 0.653**
    下载: 导出CSV
  • [1]

    Elser J J, Sterner R W, Gorokhova E, et al. Biological stoichiometry from genes to ecosystems[J]. Ecology Letters, 2000, 3(6):540-550. doi: 10.1046/j.1461-0248.2000.00185.x
    [2]

    Wang J Y, Wang J N, Guo W H, et al. Stoichiometric homeostasis, physiology, and growth responses of three tree species to nitrogen and phosphorus addition[J]. Trees, 2018, 32(5):1377-1386. doi: 10.1007/s00468-018-1719-7
    [3] 贺金生, 韩兴国.生态化学计量学:探索从个体到生态系统的统一化理论[J].植物生态学报, 2010, 34(1):2-6. doi: 10.3773/j.issn.1005-264x.2010.01.002

    [4]

    Han W, Fang J, Guo D, et al. Leaf nitrogen and phosphorus stoichiometry across 753 terrestrial plant species in China[J]. New Phytologist, 2005, 168(2):377-385. doi: 10.1111/j.1469-8137.2005.01530.x
    [5] 王晶苑, 王绍强, 李纫兰, 等.中国四种森林类型主要优势植物的C:N:P化学计量学特征[J].植物生态学报, 2011, 35(6):587-595.

    [6] 陈美玲, 崔君滕, 邓蕾, 等.黄土高原两种针叶树种不同器官水碳氮磷分配格局及其生态化学计量特征[J].地球环境学报, 2018, 9(1):54-63.

    [7] 刘斌.新疆红花主栽品种生态化学计量特征多样性研究[D].石河子: 石河子大学, 2013.

    [8] 刘超, 王洋, 王楠, 等.陆地生态系统植被氮磷化学计量研究进展[J].植物生态学报, 2012, 36(11):1205-1216.

    [9] 黎章矩.中国香榧[M].北京:科学出版社, 2008:2-15.

    [10] 余盛武, 蒋敏, 吕赟薇, 等.香榧高产高效栽培技术研究进展[J].花卉, 2017(8):97-98.

    [11] 张雨洁, 王斌, 李正才, 等.不同树龄香榧土壤有机碳特征及其与土壤养分的关系[J].西北植物学报, 2018, 38(8):149-157.

    [12] 周智峰, 黄文斌, 钟子龙, 等.不同施肥措施对初果期香榧林生长的影响[J].浙江林业科技, 2015, 35(3):83-86. doi: 10.3969/j.issn.1001-3776.2015.03.017

    [13] 沈登锋, 曾燕如, 喻卫武, 等.榧树种质资源的收集与种子理化性质的初步分析[J].浙江农林大学学报, 2011, 28(5):747-752. doi: 10.3969/j.issn.2095-0756.2011.05.010

    [14] 董雷鸣, 沈登锋, 喻卫武, 等.榧树雄株若干性状变异初探[J].浙江农林大学学报, 2012, 29(5):715-721.

    [15] 胥晓, 杨帆, 尹春英, 等.雌雄异株植物对环境胁迫响应的性别差异研究进展[J].应用生态学报, 2015, 18(11):2626-2631.

    [16]

    Inoue M, Kiyoshi I, Masaaki C, et al. Nutrient deficiency promotes male-biased apparent sex ratios at the ramet level in the dioecious plant Myrica gale var. tomentosa in oligotrophic environments in bogs[J]. Journal of Plant Research, 2018, 131(6):1-13.
    [17] 徐福利, 赵亚芳, 张潘, 等.施肥对华北落叶松人工林根茎叶中氮磷含量的影响[J].林业科学, 2014, 50(3):139-143. doi: 10.3969/j.issn.1672-8246.2014.03.025

    [18] 卫星杓, 戴腾飞, 刘诗琦, 等.施肥对无患子叶片养分动态及产量的影响[J].南京林业大学学报:自然科学版, 2018, 42(5):21-28.

    [19] 郭子武, 虞敏之, 郑连喜, 等.长期施用不同肥料对红哺鸡竹林叶片碳、氮、磷化学计量特征的影响[J].生态学杂志, 2011, 30(12):2667-2671.

    [20] 刘萌萌.香榧营养元素的动态分析与营养诊断初步研究[D].临安: 浙江农林大学, 2014.

    [21] 赵琼, 刘兴宇, 胡亚林, 等.氮添加对兴安落叶松养分分配和再吸收效率的影响[J].林业科学, 2010, 46(5):14-19.

    [22]

    Son Y, lee I K, Ryu S R. Nitrogen and phosphorus dynamics in foliage and twig of pitch pine and Japanese larch plantations in relation to fertilization[J]. Journal of Plant Nutrition, 2000, 23(5):697-710. doi: 10.1080/01904160009382051
    [23] 马亚娟.施肥对杉木养分吸收特性及其碳、氮、磷生态化学计量规律的影响[D].杨凌: 西北农林科技大学, 2015.

    [24] 凌华, 陈光水, 陈志勤.中国森林凋落量的影响因素[J].亚热带资源与环境学报, 2009, 4(4):66-71. doi: 10.3969/j.issn.1673-7105.2009.04.009

    [25] 杨承栋.我国人工林土壤有机质的量和质下降是制约林木生长的关键因子[J].林业科学, 2016, 52(12):1-12. doi: 10.11707/j.1001-7488.20161201

    [26]

    Yu S, He Z L, Stoffella P J, et al. Surface runoff phosphorus (P) loss in relation to phosphatase activity and soil P fractions in Florida sandy soils under citrus production[J]. Soil Biology & Biochemistry, 2006, 38(3):619-628.
    [27] 史静, 张誉方, 张乃明, 等.长期施磷对山原红壤磷库组成及有效性的影响[J].土壤学报, 2014, 51(2):351-359.

    [28] 吉艳芝, 陈立新, 薛宝民, 等.施肥对落叶松人工林植物养分及生理特性的影响[J].生态环境, 2004, 13(2):217-219. doi: 10.3969/j.issn.1674-5906.2004.02.021

    [29] 史军辉, 马学喜, 刘茂秀, 等.胡杨(Populus euphratica)枝叶根化学计量特征[J].中国沙漠, 2017, 37(1):109-115.

    [30]

    Koerselman W, Meuleman A F M. The vegetation N:P ratio:a new tool to detect the nature of nutrient limitation[J]. Journal of Applied Ecology, 1996, 33(6):1441-1450. doi: 10.2307/2404783
    [31]

    Yang H. Effects of nitrogen and phosphorus addition on leaf nutrient characteristics in a subtropical forest[J]. Trees, 2018, 32(2):383-391. doi: 10.1007/s00468-017-1636-1
    [32] 崔宁洁, 刘小兵, 张丹桔, 等.不同林龄马尾松(Pinus massoniana)人工林碳氮磷分配格局及化学计量特征[J].生态环境学报, 2014, 23(2):188-195. doi: 10.3969/j.issn.1674-5906.2014.02.002

    [33] 杨波, 车玉红, 徐叶挺, 等.不同扁桃品种花和叶片矿质营养元素含量分析[J].新疆农业科学, 2013, 50(3):466-470.

    [34]

    Minden V, Kleyer M. Internal and external regulation of plant organ stoichiometry[J]. Plant Biology, 2015, 16(5):897-907.
    [35] 曾冬萍, 蒋利玲, 曾从盛, 等.生态化学计量学特征及其应用研究进展[J].生态学报, 2013, 33(18):5484-5492.

    [36]

    Elser J J, Fagan W F, Denno R F, et al. Nutritional constraints in terrestrial and freshwater food webs[J]. Nature, 2000, 408(6812):578-580. doi: 10.1038/35046058
  • [1] 郑德祥蔡杨新杨玉洁钟兆全缪三华吴文斌 . 闽北闽粤栲天然林主要树种幼树器官碳氮磷化学计量特征分析. 林业科学研究, 2017, 30(1): 154-159. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.021
    [2] 李国会温国胜张明如周泽福 . 火炬树雌雄株生理生态特性差异研究. 林业科学研究, 2013, 26(2): 263-268.
    [3] 侯伯鑫林峰李午平王晓明余格非宋庆安 . 红花檵木品种分类系统. 林业科学研究, 2003, 16(4): 430-433.
    [4] 史军义易同培马丽莎王道云蒲正宇姚俊 . 慈竹属栽培品种整理与新品种定名. 林业科学研究, 2014, 27(5): 702-706.
    [5] 康 乐杨水平姚小华王开良洪友君王 毅 . 不同品种油茶嫁接苗根系生长动态研究. 林业科学研究, 2010, 23(3): 467-471.
    [6] 陈炳章 . 油桐种籽油脂合成及其在品种类型上的差异. 林业科学研究, 1988, 1(2): 140-147.
    [7] 杨卫东陈益泰 . 不同杞柳品种对镉( Cd)吸收与忍耐的差异. 林业科学研究, 2008, 21(6): 857-861.
    [8] 徐娟梁丽松王贵禧马惠铃 . 不同品种板栗贮藏前后主要营养成分变化研究. 林业科学研究, 2008, 21(2): 150-153.
    [9] 刘建民贾波曹帮华张秀秀王超 . 山东主栽光皮木瓜品种香气成分的研究. 林业科学研究, 2010, 23(4): 597-601.
    [10] 安三平王丽芳石红王美琴张江涛王军辉张守攻 . 蓝云杉不同品种扦插生根能力和生根特性研究. 林业科学研究, 2011, 24(4): 512-516.
    [11] 何健马庆国雪来提·牙生孙东孙世国裴东 . FISH-AFLP分析新疆核桃品种遗传多样性. 林业科学研究, 2013, 26(6): 730-735.
    [12] 宁德鲁马庆国张雨王滑陆斌裴东 . 云南省核桃品种遗传多样性的FISH-AFLP分析. 林业科学研究, 2011, 24(2): 189-193.
    [13] 李娜戴前莉祁海红王海东李金花 . 不同栽培树形对油橄榄品种果实产量的效应. 林业科学研究, 2013, 26(4): 521-527.
    [14] 潘庆梅张劲松张俊佩孟平汪贵斌杨洪国王鑫梅原文文周宇 . 不同品种核桃叶片含水量与高光谱反射率的相关性差异分析. 林业科学研究, 2019, 32(6): 1-6. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.06.001
    [15] 史军义王道云易同培马丽莎张学利姚俊 . 龙丹竹新品种‘花龙丹’. 林业科学研究, 2015, 28(3): 441-442.
    [16] 翟树伟杨大荣彭艳琼 . 聚果榕雄花前期隐头果内小蜂瘿花分布格局的初步研究. 林业科学研究, 2008, 21(2): 145-149.
    [17] 刘延惠王彦辉于澎涛熊伟莫菲王占印 . 六盘山主要植被类型的生物量及其分配. 林业科学研究, 2011, 24(4): 443-452.
    [18] 张迪陈祖旭黄世能 . 施肥对猴耳环幼苗生长的影响. 林业科学研究, 2015, 28(6): 906-909.
    [19] 董秀群王百田武中鹏王旭虎 . 晋西黄土区三种林地土壤养分随林