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氮磷添加对热带森林木本植物叶片性状的影响认领

被引量： 1

作者：

陈轶群

学位授予单位：

华南农业大学

摘要：

为探讨热带森林木本植物叶片性状对土壤氮磷养分变化的响应及适应机制,本研究依托中国科学院小良热带海岸带生态系统定位研究站的氮磷添加实验平台,设置对照、加氮(100 kg N·hm-2 a-1)、加磷(100 kg P·hm-2 a-1)和加氮磷(100 kg N·hm-2 a-1和100 kg P·hm-2 a-1)四种处理,于2019年1月、4月、7月和10月,采集优势木本植物黑嘴蒲桃（Syzygium bullockii）、紫玉盘（Uvaria microcarpa）、白车（Carallia brachiata）和竹节（Syzygium levinei）的叶片,测定其叶面积（LA）、比叶面积（SLA）、叶绿素（Chl）、非结构性碳水化合物（NSCs）和氮、磷及其它矿质元素含量,探究叶片性状对氮磷添加响应的差异。主要研究结果如下: 1)4种植物叶片的氮磷比（N/P）均大于20,表明该地区植物生长仍受土壤磷有效性的限制,加氮（+N）使植物叶片N/P升高,加磷（+P）和加氮磷（+NP）则会显著降低N/P。+N、+P和+NP均增大了黑嘴蒲桃的LA和白车的SLA,减小了紫玉盘的LA和竹节的SLA,表明灌木LA对外部环境变化更敏感,而高大乔木则倾向于调整SLA。氮磷添加对Chl含量无显著影响,但整体上增加了黑嘴蒲桃Chl含量,降低了白车的Chl（a+b）含量。黑嘴蒲桃和紫玉盘NSCs含量对+N的响应较敏感且+NP的增效作用最好,白车和竹节则对+P较敏感。各植物可溶性糖与淀粉比均大于1,+N和+NP会降低植物可溶性糖与淀粉的比值,而+P会升高。 2)不同林层植物对氮磷添加的响应不同。除钙（Ca）、铁（Fe）和锰（Mn）元素外,林下层其余矿质元素含量均高于林冠层,且林下层植物LA和SLA也显著大于林冠层。+N增大了林冠层植物的LA和SLA,+P作用相反,+N、+P和+NP减小了林下层植物LA和SLA。林下层Chl、NSCs以及N、P元素含量均低于林冠层,+N、+P和+NP均增加了林下层植物Chl含量,且+NP的增效作用最好,但+N、+P和+NP降低了林冠层Chl含量,Chl a/b对氮磷添加的响应恰好与Chl含量相反。+N、+P和+NP增加了林下层植物可溶性糖和淀粉含量,降低林冠层可溶性糖含量,且+NP的作用较强。+N、+P和+NP分别对林下层的氮含量和林冠层的磷含量具有明显的增效作用。 3)季节变化对植物叶片SLA、Chl、NSCs、K、Na和Mg含量具有显著影响;物种与季节的交互作用对植物可溶性糖和非结构性碳（NSC）以及P、K、Zn含量具有显著影响。植物在干季倾向于增大SLA和Chl a/b、增加可溶性糖含量以应对水分变化。干季植物的叶片N和P含量均高于湿季,但氮磷比表现为湿季高于干季。除了N、P、K和Mg元素外,其余矿质元素均表现为湿季含量高于干季。林下层植物Chl含量在湿季最低,而林冠层植物Chl含量却在湿季最高。 4)植物LA、SLA、Chl含量、NSCs含量和营养元素含量(除铜（Cu）元素外)均具有显著的种间差异。磷添加对SLA、淀粉和NSC具有显著影响,且加磷（+P）显著降低了林冠层植物Chl a含量。磷添加与物种的交互作用对Chl a、Chl（a+b）和淀粉含量均具有显著影响。氮添加、磷添加与物种的交互作用仅对LA具有显著影响。热带森林木本植物独特的遗传特性以及所处环境决定其的适应机制及生存策略,关于不同植物叶片性状对氮磷添加和季节变化的响应,仍有一些尚未理清的机理,亟待继续深入跟踪研究。

摘要译文

关键词：

氮磷添加; 热带森林; 叶片性状; 林层; 季节动态

学位年度：

2021

学位类型：

硕士

学科专业：

风景园林硕士（专业学位）

导师：

莫其锋

中图分类号：

S718.5[森林生态学]

学科分类号：

0713[生态学];0907[林学];091003[林草生态工程学]

D O I：

10.27152/d.cnki.ghanu.2021.000714