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钩梢对麻竹叶片C、N、P化学计量特征的影响

童龙 张磊 李彬 耿养会 谢锦忠 张玮 陈丽洁

童龙, 张磊, 李彬, 耿养会, 谢锦忠, 张玮, 陈丽洁. 钩梢对麻竹叶片C、N、P化学计量特征的影响[J]. 北京林业大学学报, 2018, 40(11): 69-75. doi: 10.13332/j.1000--1522.20180216
引用本文: 童龙, 张磊, 李彬, 耿养会, 谢锦忠, 张玮, 陈丽洁. 钩梢对麻竹叶片C、N、P化学计量特征的影响[J]. 北京林业大学学报, 2018, 40(11): 69-75. doi: 10.13332/j.1000--1522.20180216
Tong Long, Zhang Lei, Li Bin, Geng Yanghui, Xie Jinzhong, Zhang Wei, Chen Lijie. Effects of different truncation treatments on the stoichiometry of C, N and P in leaves of Dendrocalamus latiflorus[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2018, 40(11): 69-75. doi: 10.13332/j.1000--1522.20180216
Citation: Tong Long, Zhang Lei, Li Bin, Geng Yanghui, Xie Jinzhong, Zhang Wei, Chen Lijie. Effects of different truncation treatments on the stoichiometry of C, N and P in leaves of Dendrocalamus latiflorus[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2018, 40(11): 69-75. doi: 10.13332/j.1000--1522.20180216

钩梢对麻竹叶片C、N、P化学计量特征的影响

doi: 10.13332/j.1000--1522.20180216
基金项目: 

“十三五”国家重大研发计划课题 2016YFD060090301

“十二五”农村领域国家科技计划课题 2015BAD04B01-5

详细信息
    作者简介:

    童龙, 工程师。主要研究方向:竹林培育。Email: tonglonglove@126.com 地址:400036重庆市沙坪坝区歌乐山高店子106号重庆市林业科学研究院

    通讯作者:

    谢锦忠,研究员。主要研究方向:竹子栽培、森林生态。Email:jzhxie@163.net 地址:311400浙江省杭州市富阳区大桥路73号中国林业科学研究院亚热带林业研究所

  • 中图分类号: S718.43;S751+.5

Effects of different truncation treatments on the stoichiometry of C, N and P in leaves of Dendrocalamus latiflorus

  • 摘要: 目的麻竹钩梢是一种人为干扰的营林措施,通过钩梢处理能够消弱其立竹顶端优势,提高单株立竹商品竹叶的产量。本文目的为进一步丰富麻竹钩稍研究理论,为其生产经营提供相关的科学依据。方法以不钩梢麻竹为对照,对麻竹进行轻度、中度、重度钩梢处理,通过测定1~3年生麻竹叶片C、N、P含量,同时对其C/N、C/P和N/P的比值做相关性分析,初步探讨了麻竹叶片化学计量特征对不同钩稍强度的响应。结果结果表明:与不钩梢相比,3组钩稍处理下,1~3年生麻竹叶片的全C、N、P含量以及C/N、C/P、N/P比值差别较大。其中1和2年生麻竹叶片C含量在不同钩梢处理间均表现为中度钩梢﹥轻度钩梢﹥重度钩梢﹥不钩梢,最大值为最小值的1.24倍。中度钩梢处理下,1年生麻竹叶片C、N、P含量分别比对照高6.8%、11.5%、低1.5%;对于2年生麻竹而言,3组钩梢处理的C/P分别比对照高1.2%、6.8%和低5.0%。不钩梢麻竹叶片N/P值范围13.65~14.19,平均值为13.99,表明麻竹生长过程中主要受到N元素的限制。随着钩稍强度的增大,1~3年生麻竹叶片N含量显著增加,且与不钩梢处理达到显著差异。结论本试验表明:麻竹叶片C、N、P化学计量对钩梢处理有一定程度的适应,适度的钩稍有利于提高麻竹生产力,对其生长具有一定的促进作用。
  • 图  1  不同钩梢处理对麻竹叶片C/N的影响

    CK.不钩梢;T1.轻度钩梢;T2.中度钩梢;T3.重度钩梢。下同。

    Figure  1.  Effects of different truncation treatments on the C/N values of Dendrocalamus latiflorus

    CK, no truncation; T1, light truncation; T2, medium truncation; T3, heavy truncation. The same below.

    图  2  不同钩梢处理对麻竹叶片C/P的影响

    Figure  2.  Effects of different truncation treatments on the C/P values of Dendrocalamus latiflorus

    图  3  不同钩梢处理对麻竹叶片N/P的影响

    Figure  3.  Effects of different truncation treatments on the N/P values of Dendrocalamus latiflorus

    表  1  不同年龄不同处理麻竹叶片全C、N、P含量

    Table  1.   Content of C, N and P in leaves of Dendrocalamus latiflorus with different treatments and varied ages

    g/kg
    处理
    Treatment
    C N P
    1 a 2 a 3 a 1 a 2 a 3 a 1 a 2 a 3 a
    不钩梢
    No truncation
    495.92±21.62Aa 480.72±32.01Aa 425.67±19.06Ab 31.04±0.99Da 30.62±0.83Ca 26.13±1.35Cb 1.99±0.01Ba 1.95±0.03Bb 1.90±0.04Bc
    轻度钩梢
    Light truncation
    512.62±18.62Aa 489.35±20.37Ab 439.75±43.16Ac 32.04±1.62Ca 31.23±1.02Ba 28.93±1.22Ba 1.90±0.02Da 1.87±0.04Cb 1.83±0.05Cc
    中度钩梢
    Medium truncation
    529.67±52.83Aa 497.63±36.49Ab 461.84±53.64Ab 34.61±1.24Ba 31.93±0.98Bb 29.12±0.82Bc 1.96±0.01Ca 1.92±0.02Cb 1.85±0.03Cc
    重度钩梢
    Heavy truncation
    501.23±20.34Aa 472.42±28.92Aa 412.39±31.85Ab 36.02±2.14Aa 33.25±1.01Ab 32.02±1.21Ab 2.18±0.08Aa 2.04±0.01Ab 1.96±0.02Ac
    注:不同大写字母表示同一竹龄不同钩梢处理间差异显著,不同小写字母表示同一钩梢处理不同竹龄间差异显著(P < 0.05),下同。Notes: in same bamboo age, different capital letters mean significant difference between varied truncation treatments at P < 0.05 level. In same truncation treatment, different small letters mean significant difference between varied bamboo age at P < 0.05 level. The same below.
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    表  2  麻竹叶片元素含量及化学计量比的相关关系(以2年生麻竹为例)

    Table  2.   Correlations between leaf element content and stoichiometric ratio of Dendrocalamus latiflorus (taking 2 years old Dendrocalamus latiflorus as an example)

    项目Item C N P C/N C/P N/P
    C 1
    N -0.274 1
    P -0.797 0.676 1
    C/N 0.991** -0.399 -0.851 1
    C/P 0.973* -0.295 -0.706 0.970* 1
    N/P 0.528 0.595 -0.188 0.419 0.409 1
    注:*表示在P<0.05水平上相关显著,**表示在P<0.01水平上相关极显著。* means significant correlation at P<0.05 level, ** means extremely significant correlation at P<0.01 level.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-07-12
  • 修回日期:  2018-09-03
  • 刊出日期:  2018-11-01

钩梢对麻竹叶片C、N、P化学计量特征的影响

doi: 10.13332/j.1000--1522.20180216
    基金项目:

    “十三五”国家重大研发计划课题 2016YFD060090301

    “十二五”农村领域国家科技计划课题 2015BAD04B01-5

    作者简介:

    童龙, 工程师。主要研究方向:竹林培育。Email: tonglonglove@126.com 地址:400036重庆市沙坪坝区歌乐山高店子106号重庆市林业科学研究院

    通讯作者: 谢锦忠,研究员。主要研究方向:竹子栽培、森林生态。Email:jzhxie@163.net 地址:311400浙江省杭州市富阳区大桥路73号中国林业科学研究院亚热带林业研究所
  • 中图分类号: S718.43;S751+.5

摘要: 目的麻竹钩梢是一种人为干扰的营林措施,通过钩梢处理能够消弱其立竹顶端优势,提高单株立竹商品竹叶的产量。本文目的为进一步丰富麻竹钩稍研究理论,为其生产经营提供相关的科学依据。方法以不钩梢麻竹为对照,对麻竹进行轻度、中度、重度钩梢处理,通过测定1~3年生麻竹叶片C、N、P含量,同时对其C/N、C/P和N/P的比值做相关性分析,初步探讨了麻竹叶片化学计量特征对不同钩稍强度的响应。结果结果表明:与不钩梢相比,3组钩稍处理下,1~3年生麻竹叶片的全C、N、P含量以及C/N、C/P、N/P比值差别较大。其中1和2年生麻竹叶片C含量在不同钩梢处理间均表现为中度钩梢﹥轻度钩梢﹥重度钩梢﹥不钩梢,最大值为最小值的1.24倍。中度钩梢处理下,1年生麻竹叶片C、N、P含量分别比对照高6.8%、11.5%、低1.5%;对于2年生麻竹而言,3组钩梢处理的C/P分别比对照高1.2%、6.8%和低5.0%。不钩梢麻竹叶片N/P值范围13.65~14.19,平均值为13.99,表明麻竹生长过程中主要受到N元素的限制。随着钩稍强度的增大,1~3年生麻竹叶片N含量显著增加,且与不钩梢处理达到显著差异。结论本试验表明:麻竹叶片C、N、P化学计量对钩梢处理有一定程度的适应,适度的钩稍有利于提高麻竹生产力,对其生长具有一定的促进作用。

English Abstract

童龙, 张磊, 李彬, 耿养会, 谢锦忠, 张玮, 陈丽洁. 钩梢对麻竹叶片C、N、P化学计量特征的影响[J]. 北京林业大学学报, 2018, 40(11): 69-75. doi: 10.13332/j.1000--1522.20180216
引用本文: 童龙, 张磊, 李彬, 耿养会, 谢锦忠, 张玮, 陈丽洁. 钩梢对麻竹叶片C、N、P化学计量特征的影响[J]. 北京林业大学学报, 2018, 40(11): 69-75. doi: 10.13332/j.1000--1522.20180216
Tong Long, Zhang Lei, Li Bin, Geng Yanghui, Xie Jinzhong, Zhang Wei, Chen Lijie. Effects of different truncation treatments on the stoichiometry of C, N and P in leaves of Dendrocalamus latiflorus[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2018, 40(11): 69-75. doi: 10.13332/j.1000--1522.20180216
Citation: Tong Long, Zhang Lei, Li Bin, Geng Yanghui, Xie Jinzhong, Zhang Wei, Chen Lijie. Effects of different truncation treatments on the stoichiometry of C, N and P in leaves of Dendrocalamus latiflorus[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2018, 40(11): 69-75. doi: 10.13332/j.1000--1522.20180216
  • C、N、P作为植物的三大主要元素,C是植物体内各种生理生化过程的底物和能量来源,而植物体内C储备在很大程度上由N和P的可获得量来进行调控[1]。植物叶片营养元素的含量及其化学计量特征在很大程度上能够反映其对外界环境条件的适应[2],植物叶片营养元素的含量水平一方面与其自身的生理构造、物质合成和C同化特性等关系密切,另一方面在很大程度上被外界环境条件所影响[3]。为适应外界环境状况的变化,通常植物本身具有一种可伸缩性地调整体内营养元素化学计量特征的能力[4]。人为扰动对植物的生长和生理均有重要影响[9-11],研究植物叶片养分化学计量与外界环境、人工经营干扰的关系,对于了解植物对生态环境的适应机制及其对资源的利用和分配过程等均十分有用,同时具有重要的科学价值和生产指导意义[5-8]

    钩梢是在植物的生产经营或其他需要时,对部分枝、叶进行修剪或切除的一种抚育管理措施,该措施对植物剩余部分的生长和生理特征有重要影响[9-10]。一般来讲,一定强度的钩梢能促使植物剩下部分的叶片产生更强的光合固碳能力,并表现出一种补偿效应,但当钩梢强度超过70%,这种补偿作用便难以恢复到钩梢前的水平,且会对植物功能组织的分配关系产生强烈影响[7]。已经开展的研究发现,钩梢后的毛竹(Phyllostachys edulis)竹材基部和顶部的各项物理力学性质指标之间均存在显著差异[11];钩梢处理后,毛竹枝、叶异速生长的标准主轴斜率显著增加,进而引起更多的生长资源向叶片分配[7]。然而,当前钩梢措施对竹子C、N、P化学计量特征影响的研究报道较少。

    麻竹(Dendrocalamus latiflorus)是禾本科(Gramineae)竹亚科(Bambusoideae)牡竹属的一种地下茎合轴型丛生竹类植物,直径可达15~30 cm,秆高可达20~25 m,在我国南方广泛栽培,是南亚热带、热带及部分中亚热带地区重要的经济竹种之一。麻竹具有经济价值高、易栽培、成林快以及适应范围广等特点,主要分布于福建、台湾、广东、广西、海南、云南、贵州等省区,并已在重庆、四川等地成功引种[12]。本文以西南地区退耕还林中具有代表性的麻竹林为研究对象,对不同强度钩梢处理对麻竹叶片C、N、P含量及C/N、C/P、N/P比值做了相关性分析,对1~3年生麻竹在不同钩梢强度处理下,其叶片C、N、P化学计量表现出的计量特征做了初步研究,从化学计量学角度探讨1~3年生麻竹叶片对钩梢的响应机制。该研究内容将进一步丰富麻竹钩稍实践的研究理论,为其生产经营提供相关的科学依据。

    • 试验地设在重庆市荣昌区路孔镇富民菌种合作社的麻竹基地内,该区处于重庆市西部,位于四川盆地川中丘陵的川东平行岭谷区交接处,地理位置105°17′~105°44′E、29°15′~29°41′N。该区属于亚热带湿润东南季风气候,年均降水量1 099 mm,年均气温17.8 ℃,无霜期327 d以上,平均海拔380 m。境内地貌以浅丘为主,地势平缓,土壤为黄棕壤,土地肥沃,pH为5~7,植物生长期340 d左右,适宜麻竹生长。自1998年引进麻竹以来,目前荣昌区麻竹林面积达到1万hm2,已成为重庆市乃至整个西南地区发展麻竹最大的区县,享有“中国麻竹之乡”的美称[13]

    • 2001年春季移栽麻竹母竹造林,面积15 hm2,株行距5 m×5 m,密度为400株/hm2。现为正常经营的笋用竹林,每丛留母竹6~7株,包括1年生麻竹2株,2年生麻竹2~3株,3年生麻竹1~2株。通常情况下,麻竹5月底6月初,为发笋初期,7月底至8月中旬为发笋盛期,9月上旬开始留竹,发笋量较少,为后期。麻竹一般在3—4月发叶,5—11月出笋长竹,幼竹生长可延长至12月,此后即进入休眠期。在每年的2月中下旬或3月初进行扒土,暴露竹蔸、笋头的芽目,笋目曝光约10 d进行第1次施肥。第1次施肥以有机肥为主,施用有机鸡粪肥,含氮、磷(P2O5)、钾(K2O)约为1.6%、1.5%、0.1%,沟施,施用量为20 kg/丛。第2次施肥在出笋初期,第3次施肥在出笋盛期,均采用沟施,施笋用复合肥(氮:磷:钾=12:5:6),施用量为2 kg/丛。

      在试验麻竹林中设置4块20 m×20 m样地,每块样地包括18丛立竹,样地间设一条10 m的保护行,于2016年3月中旬对1、2、3号样地内每丛母竹进行不同钩梢处理。设3个处理:轻度钩梢(截去冠层高度的1/4顶梢)、中度钩梢(截去冠层高度的1/3顶梢)、重度钩梢(截去冠层高度的2/3顶梢)。4号样地为对照,不作钩梢处理。经调查1、2、3、4号样地麻竹平均立竹胸径分别为7.88、7.85、7.92和7.96 cm[10]

    • 在样竹冠层的上、中、下部位分别采集完整叶片约200 g,分别将叶片混合后采用四分法取样约200 g,带回试验室,于烘箱内先105 ℃杀青30 min,然后80 ℃恒温至恒质量后称干质量,粉碎,过40目筛,装袋储于真空干燥器中以备化学分析。叶片全C测定采用K2Cr2O7-H2SO4氧化法测定,全N测定采用开氏定氮法进行测定,全P测定采用H2SO4-H2O2消解-钼锑抗分光光度法[14]

    • 数据采用Excel 2007和SPSS 18.0进行统计分析。采用单因素(one-way ANOVA)和新复极差法(Duncan)做多重比较(α=0.05)。同时,运用Pearson相关分析方法对C、N、P、C/N、C/P和N/P进行相关性分析。图表中数据均为平均值±标准误。

    • 表 1可知,不同强度的钩稍处理下,1~3年生麻竹叶片全C、N、P含量变化不一。1和2年生的麻竹叶片C含量在不同钩梢处理间均表现为中度钩梢>轻度钩梢>重度钩梢>不钩梢,最大值为1年生麻竹中度钩梢处理529.67 g/kg,最小值为3年生麻竹重度钩梢处理412.39 g/kg,最大值是最小值的1.28倍。其中,1和3年生麻竹不同处理间差异不显著,而2年生麻竹则表现为钩稍处理间差异不显著,3组钩梢处理与不钩梢处理均达到差异显著水平。中度钩梢处理下,3个年龄的麻竹叶片C含量分别比对照高6.9%、3.5%、8.5%。对于1年生麻竹而言,3组钩梢处理的麻竹叶片C含量分别比对照高3.4%、6.8%、1.1%。

      表 1  不同年龄不同处理麻竹叶片全C、N、P含量

      Table 1.  Content of C, N and P in leaves of Dendrocalamus latiflorus with different treatments and varied ages

      g/kg
      处理
      Treatment
      C N P
      1 a 2 a 3 a 1 a 2 a 3 a 1 a 2 a 3 a
      不钩梢
      No truncation
      495.92±21.62Aa 480.72±32.01Aa 425.67±19.06Ab 31.04±0.99Da 30.62±0.83Ca 26.13±1.35Cb 1.99±0.01Ba 1.95±0.03Bb 1.90±0.04Bc
      轻度钩梢
      Light truncation
      512.62±18.62Aa 489.35±20.37Ab 439.75±43.16Ac 32.04±1.62Ca 31.23±1.02Ba 28.93±1.22Ba 1.90±0.02Da 1.87±0.04Cb 1.83±0.05Cc
      中度钩梢
      Medium truncation
      529.67±52.83Aa 497.63±36.49Ab 461.84±53.64Ab 34.61±1.24Ba 31.93±0.98Bb 29.12±0.82Bc 1.96±0.01Ca 1.92±0.02Cb 1.85±0.03Cc
      重度钩梢
      Heavy truncation
      501.23±20.34Aa 472.42±28.92Aa 412.39±31.85Ab 36.02±2.14Aa 33.25±1.01Ab 32.02±1.21Ab 2.18±0.08Aa 2.04±0.01Ab 1.96±0.02Ac
      注:不同大写字母表示同一竹龄不同钩梢处理间差异显著,不同小写字母表示同一钩梢处理不同竹龄间差异显著(P < 0.05),下同。Notes: in same bamboo age, different capital letters mean significant difference between varied truncation treatments at P < 0.05 level. In same truncation treatment, different small letters mean significant difference between varied bamboo age at P < 0.05 level. The same below.

      3个年龄麻竹叶片N含量不同处理间均表现为重度钩梢>中度钩梢>轻度钩梢>不钩梢,最大值为1年生麻竹重度钩梢处理36.02 g/kg,最小值为3年生麻竹不钩梢处理26.13 g/kg,最大值是最小值的1.38倍。2和3年生麻竹叶片不同处理间表现为轻度钩梢和中度钩梢处理差异不显著,而轻度和中度钩梢均与不钩梢、重度钩梢均达到差异显著水平,而1年生麻竹表现为不同处理间均达到差异显著水平。重度钩梢处理中,3个年龄的麻竹叶片N含量分别比对照高16.0%、8.6%、22.5%。对于2年生麻竹而言,3组钩梢处理的麻竹叶片N含量分别比对照高2.0%、4.3%、8.6%。

      不同钩梢处理下3个年龄麻竹叶片P含量均表现为重度钩梢>不钩梢>中度钩梢>轻度钩梢,最大值为1年生麻竹重度钩梢处理2.18 g/kg,最小值为3年生麻竹轻度钩梢处理1.83 g/kg,最大值是最小值的1.19倍。同样是2和3年生麻竹叶片不同处理间表现为轻度钩梢和中度钩梢处理差异不显著,而轻度和中度钩梢均与不钩梢、重度钩梢达到差异显著水平,而1年生麻竹则表现为不同处理间均达到差异显著水平。重度钩梢处理中,3个年龄的麻竹叶片P含量分别比对照高9.5%、4.6%、3.2%。对于3年生麻竹而言,3组钩梢处理的麻竹叶片P含量分别比对照低3.7%、2.6%和高3.2%。

    • 图 1可知,3个年龄麻竹在不同钩梢处理下叶片C/N存在一定的差异,3个年龄的麻竹叶片C/N均表现为中度钩梢>轻度钩梢>不钩梢>重度钩梢,最大值为3年生麻竹中度钩梢处理16.75,最小值为2年生麻竹重度钩梢处理的14.27,最大值为最小值的1.17倍。且不钩梢与轻度钩梢处理差异不显著,均与中度钩梢、重度钩梢处理差异显著。2和3年生麻竹叶片C/N均表现为轻度钩梢和中度钩梢处理差异不显著,但均与重度钩梢处理差异显著。其中,中度钩梢处理下,3个年龄的麻竹叶片C/N分别比对照高6.3%、7.6%、6.1%;对于1年生麻竹而言,3组钩梢处理的麻竹叶片C/N分别比对照高4.9%、6.3%和低2.9%。

      图  1  不同钩梢处理对麻竹叶片C/N的影响

      Figure 1.  Effects of different truncation treatments on the C/N values of Dendrocalamus latiflorus

    • 图 2可知,3个年龄麻竹叶片C/P含量表现为中度钩梢>轻度钩梢>不钩梢>重度钩梢,最大值为1年生麻竹中度钩梢处理283.62,最小值为3年生麻竹重度钩梢处理的213.93,最大值为最小值的1.33倍。比较不同钩梢处理发现,其均为轻度钩梢和中度钩梢处理差异不显著,但均与重度钩梢处理差异显著。其中,中度钩梢处理下,3个年龄的麻竹叶片C/P分别比对照高10.7%、6.8%、11.3%;对于2年生麻竹而言,3组钩梢处理的麻竹叶片C/P分别比对照高1.2%、6.8%和低5.0%。

      图  2  不同钩梢处理对麻竹叶片C/P的影响

      Figure 2.  Effects of different truncation treatments on the C/P values of Dendrocalamus latiflorus

    • 图 3可知,不同钩梢处理下1年生麻竹叶片N/P表现为中度钩梢>轻度钩梢>重度钩梢>不钩梢,3年生麻竹叶片N/P均表现为重度钩梢>中度钩梢>轻度钩梢>不钩梢,最大值为1年生麻竹中度钩梢处理17.66,最小值为3年生麻竹不钩梢处理的13.65,最大值为最小值的1.29倍。1和2年生麻竹叶片N/P均表现为钩稍处理间差异不显著,但均与不钩梢处理差异显著,3年生麻竹表现为轻度钩梢和中度钩梢处理差异不显著,但均与不钩梢、重度钩梢处理差异显著。其中,中度钩梢处理下,3个年龄的麻竹叶片N/P分别比对照高25.1%、18.5%、16.8%;对于3年生麻竹而言,3组钩梢处理的麻竹叶片N/P分别比对照高15.8%、16.8%、19.7%。

      图  3  不同钩梢处理对麻竹叶片N/P的影响

      Figure 3.  Effects of different truncation treatments on the N/P values of Dendrocalamus latiflorus

    • 以2年生麻竹为例,其叶片C、N、P含量及其相互的比值之间存在密切关系(表 2)。其中,麻竹叶片C含量与C/N存在正相关关系,且在P<0.01水平上显著正相关;叶片C含量与C/P、C/N与C/P为正相关关系,且均在P<0.05水平上显著正相关,在P<0.01水平上相关程度未达到显著性水平。此外,叶片C含量与N含量和P含量、N含量与C/N和C/P,P含量与C/N和C/P及N/P呈负相关关系;叶片C含量与N/P、N含量与P含量及N/P、C/N与N/P、C/P与N/P呈正相关关系,且相关程度均未达到显著性水平。

      表 2  麻竹叶片元素含量及化学计量比的相关关系(以2年生麻竹为例)

      Table 2.  Correlations between leaf element content and stoichiometric ratio of Dendrocalamus latiflorus (taking 2 years old Dendrocalamus latiflorus as an example)

      项目Item C N P C/N C/P N/P
      C 1
      N -0.274 1
      P -0.797 0.676 1
      C/N 0.991** -0.399 -0.851 1
      C/P 0.973* -0.295 -0.706 0.970* 1
      N/P 0.528 0.595 -0.188 0.419 0.409 1
      注:*表示在P<0.05水平上相关显著,**表示在P<0.01水平上相关极显著。* means significant correlation at P<0.05 level, ** means extremely significant correlation at P<0.01 level.
    • C、N、P均是植物体的主要组成元素,通过植物叶片的C、N、P化学计量特征,可以在一定程度上揭示植物养分的限制状况及其适应策略。同时,N和P也是陆地生态系统生产力最重要的2个限制元素,在植物生长过程中,对其发育、群落组成以及生态系统结构和功能等方面的作用至关重要[15-17]。本研究发现,麻竹叶片C、N、P含量及其化学计量关系不但与钩稍强度有关,而且相同处理下3个年龄之间也存在一定差异。3个年龄麻竹在钩稍之后叶片C含量不同处理间差异不显著,这说明钩稍强度对麻竹叶片C含量的影响相对较小。而麻竹叶片N和P含量则表现出钩稍处理与不钩梢处理存在显著差异。该结论也验证了结构性物质碳元素的相对稳定性,功能性物质N元素和P元素的不稳定性[18]。各钩梢处理的麻竹叶片C含量均表现为中度钩梢处理最高,不钩梢处理最低,这可能是钩稍通过改变麻竹的形态和功能,使C同化和积累的能力发生变化,同时中度钩梢处理对植物生长更为有利,是一种有益的经营性干扰[19]。随着钩稍强度的增加,麻竹叶片N含量在增加,出现这种现象可能是麻竹叶片提高了对养分的吸收效率,迅速提高其叶片中的叶绿素含量,促进光合作用,补偿钩稍减少的生物量,N元素是叶绿素的主要组成成分,所以导致钩稍干扰下麻竹叶片N含量高,这也是麻竹植物超补偿生长的一种表现[20]。本研究麻竹叶片P含量钩稍样地均高于不钩梢对照样地,这与董晓玉等[21]的研究基本相一致。

      不同植物类群具有不同的C、N、P含量及生态化学计量特征,且物种间差异较大,同一植物的C、N、P含量对不同的环境扰动也可能具有不同的响应对策[22]。植物叶片内N和P的可获得量在一定程度上控制着其叶片内C的存储量[23-24],C/N和C/P值的大小在一定程度上可以用来反映植物的养分利用效率,N/P值的大小则可以用来判断在植物生长中起限制性作用的养分元素是N或者P,C /N和C/P比值能在一定程度上反应出植物的养分利用效率[25-26]。本研究中,随着钩稍强度的增大,不同年龄麻竹叶C /N、C /P均呈中度钩梢>轻度钩梢>不钩梢>重度钩梢,说明适当的钩稍可以提高麻竹叶片N、P的利用效率,但是当钩稍强度过大时反而起到了相反的作用。植物叶片的C /N、C /P意味着植物叶片吸收营养以后所能同化C的能力,在一定程度上能够反映出植物的养分利用效率,因而有着重要的生态学意义[27-28]。植物叶片N/P是在植物群落结构和功能中起决定作用的关键性指标,可作为对植物生产力起限制性作用的营养元素指示剂[23, 30]。有学者认为,植被的N/P<14很大程度受到N元素的限制作用;而大于16时,受P元素的限制更为强烈[30],本研究对照样地内麻竹叶片N/P值范围为13.65~14.19,平均值为13.99,说明麻竹生长过程中主要受到N元素的限制。且相比C、N、P含量,其比值能更加合理地分析麻竹叶片生态化学计量对钩梢处理的响应特征。

      C元素属于植物的生命骨架元素和结构性物质,相对较稳定,受外界环境的影响较小[31],N和P元素则属于功能型元素,是植物基本的营养元素和对生长起限制的元素,通常外界环境变化对其有较大影响[32-34]。本研究发现,随着钩稍强度的增大,3个年龄麻竹叶片C含量在不同钩梢处理间均表现为中度钩梢>轻度钩梢>重度钩梢>不钩梢;N含量随着钩梢强度的增大显著增加,3组钩梢处理与不钩梢处理均达到差异显著水平,表现为重度钩梢>中度钩梢>轻度钩梢>不钩梢,表明适度的钩稍强度有利于提高麻竹生产力,能够对麻竹的生长起到积极作用,且相比于C元素,N元素受钩梢处理的影响更大。该结果与高凯等人的研究结果相类似[5]

      由于本文仅对麻竹钩梢后其叶片C、N、P含量及C/N、C/P、N/P比值做了相关性分析,对1~3年生麻竹在不同钩梢强度处理下,其叶片C、N、P化学计量表现出的计量特征做了初步探讨,难以全面揭示随钩梢年限增加,麻竹C、N、P化学计量特征等的变化规律,对于不同钩梢强度对生理等代谢的改变、碳水化合物的转运等过程还不是很清楚。因此,要想全面摸清麻竹钩梢措施的影响,仍需进行持续观测和深入研究。

参考文献 (34)

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