• 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

三峡库区马尾松根和叶片的生态化学计量特征

王娜 程瑞梅 肖文发 沈雅飞

引用本文:
Citation:

三峡库区马尾松根和叶片的生态化学计量特征

  • 基金项目:

    科技基础性工作专项(2014FY120700)、十三五科技支撑计划(2015BAD07B04)

  • 中图分类号: S791.248

Ecological Stoichiometric Characteristics of Root and Leaf of Pinus massoniana in the Three Gorges Reservoir Area

  • CLC number: S791.248

  • 摘要: [目的] 对马尾松根系和叶片养分(C、N、P、K、Ca、Mg)进行研究,探讨生长季和非生长季根系和叶片的化学计量学特征和养分分配特征,以及根和叶片养分的相关性。[方法] 本研究分别在2014年7月和11月,利用土柱法采集根样和高枝剪采集枝条第二节上的健康叶样,然后再进行室内测试分析。[结果] 表明:(1)非生长季与生长季相比,根C养分含量、C:N和N:P比值均下降,N、P、K、Ca、Mg养分含量含量均增加。(2)根C养分含量随直径增大而增加, N、P、K、Ca、Mg养分含量随直径增大而减小。(3)径级、取样时间以及两者交互作用对根系C、N、P、K、Ca、Mg养分含量和C、N、P养分化学计量比存在极显著影响(P[结论] 马尾松根系养分含量与叶片养分的关系较弱,且分别对各养分的相对需求量不同;与生长季相比,非生长季马尾松根系N、P、K、Ca、Mg含量显著增加;C、N元素和N、P元素的耦合关系只出现在细根中。
  • [1]

    Finér L, Ohashi M, Noguchi K, et al.Factors causing variation in fine root biomass in forest ecosystems[J].Forest Ecology and Management, 2011a, 261 (2): 265-277.
    [2]

    Finér L, Ohashi M, Noguchi K, et al.Fine root production and turnover in forest ecosystems in relation to stand and environmental characteristics[J].Forest Ecology and Management, 2011b, 262(11): 2008-2023.
    [3] 王存国, 韩士杰, 周玉梅, 等.长白山阔叶红松林群落的细根现存量及养分内循环[J].林业科学, 2012, 48(3): 0148-0153.

    [4]

    Gordon W S, Jackson R B.Nutrient concentrations in fine roots[J].Ecology, 2000, 81( 1): 275-280.
    [5]

    Wells C E, Eissenstat D M.Marked differences in survivorship among apple Roots of Different Diameters[J].Ecology, 2001, 82(3): 882-892.
    [6]

    Guo D L, Mitchell R J, Hendricks J J.Fine root branch orders respond differentially to carbon source-sink manipulations in a longleaf pine forest[J].Oecologia, 2004, 140( 3): 450-457.
    [7]

    Yang K, Huang J H, Dong D, et al.Canopy leaf N and P stoichiometry in grassland communities of Qinghai-Tibetan Plateau China[J].Chinese Journal of Plant Ecology, 2010, 34:17-22.
    [8] 宋彦涛, 周道玮, 李 强, 等.松嫩草地80中草木植物叶片氮磷化学计量特征[J].植物生态学报, 2012, 36(2):222-230.

    [9]

    Chen Y H, Han W X , Tang L Y, et al.Leaf nitrogen and phosphorus concentrations of woody plants differ in responses to climate, soil and pant growth form[J]. Ecography, 2013, 36:178-184.
    [10]

    Guo D L, Xia M, Wei X, et al.Anatomical traits associated with absorption and mycorrhizal colonization are linked to branch order in twenty-three Chinese temperate tree species[J].New phytologist, 2008, 180: 673-683.
    [11]

    Schreeg L A, Santlago L S, Wright S J, et al.Stem, root, and older leaf N:P ratios are more responsive indicators of soil nutrient availability than new foliage[J].Ecology , 2014, 95:2062-2068.
    [12] 葛晓改, 肖文发, 曾立雄, 等.三峡库区不同林龄马尾松土壤养分与酶活性的关系[J].应用生态学报, 2012(02):445-451.

    [13] 熊德成, 黄锦学, 杨智杰, 等.亚热带六种天然林树种细根养分异质性[J].生态学报, 2012, 32(14):4343-4351.

    [14]

    Yuan Z, Chen H.Fine root biomass, production, turnover rates, and nutrient contents in boreal forest ecosystems in relation to species, climate, fertility, and stand age: literature review and meta-analyses[J].Critical Reviews in Plant Sciences, 2010, 29 (4):204-221.
    [15]

    Pregitzer K S, Zak D R, Curtis P S, et al.Atmospheric CO2, soil nitrogen and turnover of fine root[J]. New Phytologist, 1995, 129(4) :579-585.
    [16]

    Pregitzer K S.Woody plants, carbon allocation and fine roots[J].New Phytologist, 2003, 158 (3) :421-424.
    [17]

    Nguyen P V, Dickmann D I, Pregitzer K S, et al.Late-season changes in allocation of starch and sugar to shoots, coarse roots, and fine roots in two hybrid poplar clones[J].Tree Physiol, 1990, 7:95-105.
    [18]

    Cerasoli S, Maillard P, Scartazza A, et al. Carbon and nitrogen winter storage and remobilisation during seasonal flush growth in two-year-old cork oak (Quercus suber L.) saplings[J].Ann For Sci, 2004, 61:721-729.
    [19]

    Nahm M, Holst T, Matzarakis A, et al.Soluble N compound profiles and concentrations in European beech (Fagus sylvatica L.) are influenced by local climate and thinning[J]. Eur J. For Res, 2006, 125:1-14.DOI 10.1007/s10342-005-0103-5.
    [20] 潘瑞炽, 王小菁, 李娘辉.植物生理学[M].北京:高等教育出版社,2010.

    [21] 黄石竹.水曲柳和落叶松细根养分内循环的研究[D].硕士学位论文.东北林业大学, 2006.

    [22]

    Nambiar E K S.Do nutrients retranslocate from fine roots?[J] Can J For Res,1987, 17:913-918.
    [23]

    Fogel R, Hunt G.Contribution of mycorrhizal and soil fungi to nutrient cycling in a Douglas-fir ecosystem[J].Can J For Res, 1983, 219-231.
    [24]

    Sterner R W, Elser J J.Ecological Stoichiometry: The Biology of Elements from Molecules to the Biosphere[M].Princeton University Press, Princeton, USA.2002.
    [25]

    Agren G I.The C:N:P stoichiometry of autotrophs-theory and observations[J].Ecology Letters, 2004, 7:185-191.
    [26]

    Yuan Z Y, Chen H Y H, Reich P B.Global-scale latitudinal patterns of plant fine-root nitrogen and phosphorus[J].Nature Communications, 2011, 2, 344.
    [27]

    Reich P B, Oleksyn J.Global patterns of plant leaf N and P in relation to temperature and Latitude[J].Proceedings of the National Academy of Sciences, USA.2004, 101:11001-11006.
    [28] 马玉珠,钟全林,勒冰洁,等.中国植物细根碳、氮、磷化学计量学的空间变化及其影响因子[J].植物生态学报, 2015, 39(2): 159-166.

    [29]

    Kerkhoff A J, Enquist B J, Elser J J, et al.Plant allometry, stoichiometry and the temperature-dependence of primary production[J].Global Ecology and Biogeography Letters, 2005, 14, 585-598.
    [30] 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.

    [31] 王晓洁, 肖 迪, 张 凯, 等.凉水天然阔叶红松林植物叶片与细根的N:P化学计量特征[J].生态学杂志, 2015, 34(2) :3283-3288.

    [32]

    Güsewell S, Koerselman W.Variation in nitrogen and phosphorus concentrations of wetland plants[J].Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics, 2002, 5(1) :37-6.
    [33] 刘 佳, 项文化, 徐 晓, 等.湖南会同5个亚热带树种的细根构型及功能特征分析[J].植物生态学报, 2010, 34(8) :938-945.

    [34]

    Jackson R B, Mooney H A, Schulze E D.A global budget for fine root biomass, surface area, and nutrient contents[J].Proc Natl Acad Sci USA, 1997, 94:7362-7366.
    [35]

    Gregory S N, Stephen C H.Nutrient covariance between forest foliage and fine roots[J].Forest Ecology and Management, 2006,236:136-141.
    [36]

    Chen G S, Yang Y S, Gao R, et al.Changes in belowground carbon allocation in a Chinese fir chronosequence in Fujian Province, China[J].Journal of Plant Ecology, 2008, 32(6):1285-1293.
    [37]

    Withington J M, Reich P B, Oleksyn J, et al.Comparisons of structure and life span in roots and leaves among temperate trees[J].Ecological Monographs, 2006, 76(3) :381-397.
    [38] 周 鹏, 耿 燕, 马文红, 等.温带草地主要优势植物不同器官间功能性状的关联[J].植物生态学报, 2010, 34(1):7-16.

    [39]

    Tjoelker M G, Craine J M, Wedin D, et al.Linking leaf and root trait syndromes among 39 grassland and savannah species[J].New Phytologist, 2005, 167(2):493-508.
  • [1] 许宇星王志超张丽丽竹万宽杜阿朋 . 不同种植年限尾巨桉人工林叶片-凋落物-土壤碳氮磷化学计量特征. 林业科学研究, 2018, 31(6): 168-174. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.06.023
    [2] 王娜程瑞梅肖文发沈雅飞 . 三峡库区马尾松细根分解及其养分释放. 林业科学研究, 2017, 30(1): 18-24. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.003
    [3] 巩大鹏毕华兴王劲峰赵丹阳黄靖涵宋艺琳 . 晋西黄土区不同密度刺槐人工林叶片-枯落物-土壤化学计量特征. 林业科学研究, 2024, 37(2): 156-164. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230299
    [4] 王婷高德强徐庆靳翔张蓓蓓左海军 . 三峡库区秭归段大气降水δD和δ18O特征及水汽来源. 林业科学研究, 2020, 33(6): 88-95. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.06.011
    [5] 王丽君程瑞梅肖文发杨邵沈雅飞郭燕雷蕾曾立雄 . 三峡库区水位消落植被土壤pH、阳离子含量随海拔及年际的动态特征. 林业科学研究, 2021, 34(2): 12-23. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.02.002
    [6] 崔雪王海燕邹佳何秦倩倩杜雪李翔张美娜耿琦 . 长白山针阔混交林凋落物-土壤生态化学计量特征. 林业科学研究, 2023, 36(3): 91-99. doi: 10.12403/j.1001-1498.20220226
    [7] 辛学兵孔庆云方江平 . 西藏色季拉山冷杉林木根系营养元素的特征分析. 林业科学研究, 2007, 20(5): 717-721.
    [8] 吴雪琼杨文斌李卫乌志颜张丽王红霞李向晨陈学勋常伟东彭瑞 . 低覆盖度行带式种植模式下赤峰杨根系分布特征. 林业科学研究, 2015, 28(2): 255-260.
    [9] 王凯雷虹王宗琰吕林有宋立宁 . 干旱胁迫下小叶锦鸡儿幼苗C、N、P分配规律及化学计量特征. 林业科学研究, 2019, 32(4): 47-56. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.04.007
    [10] 张劲松孟平尹昌君马小奇冯伟东 . 苹果-小麦复合系统中作物根系时空分布特征. 林业科学研究, 2002, 15(5): 537-541.
    [11] . 三峡库区杉木马尾松混交林和马尾松纯林的土壤含水量空间变异性. 林业科学研究, 2010, 23(2): 246-251.
    [12] 庞丽周志春张一金国庆丰忠平 . 马尾松二代无性系生长和针叶N/P化学计量特征. 林业科学研究, 2017, 30(3): 417-423. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.008
    [13] 简尊吉倪妍妍徐瑾曾立雄雷蕾朱建华肖文发 . 马尾松人工林土壤碳氮磷生态化学计量学特征的纬度变化. 林业科学研究, 2022, 35(2): 1-8. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.02.001
    [14] 杨超范付华徐刚 . 马尾松次生维管组织的变化特征. 林业科学研究, 2023, 36(2): 186-194. doi: 10.12403/j.1001-1498.20220483
    [15] 程瑞梅肖文发李新新李建文 . 三峡库区柏木林研究. 林业科学研究, 2004, 17(3): 382-386.
    [16] 王保平李素艳孙向阳胡昊 . 泡桐生长季节中叶片养分吸收变化规律的研究. 林业科学研究, 2005, 18(2): 120-124.
    [17] 马雪华杨茂瑞刘永敏 . 杉木、马尾松人工林径流特征的研究. 林业科学研究, 1992, 5(3): 284-289.
    [18] 谢钰容周志春金国庆陈跃 . 马尾松不同种源P素吸收动力学特征. 林业科学研究, 2003, 16(5): 548-553.
    [19] 徐亮刘振宇吕全梁军张星耀 . 马尾松钙调素基因的克隆及响应松材线虫侵染的表达特征. 林业科学研究, 2014, 27(3): 323-328.
    [20] 李德燕周运超 . 钙浓度对马尾松幼苗生长和生理特征的影响. 林业科学研究, 2017, 30(1): 174-180. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.024
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  2646
  • HTML全文浏览量:  193
  • PDF下载量:  889
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-02-14

三峡库区马尾松根和叶片的生态化学计量特征

  • 1. 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林生态环境重点实验室, 北京 100091
  • 2. 南京林业大学南方现代林业协同创新中心, 南京 210037
基金项目:  科技基础性工作专项(2014FY120700)、十三五科技支撑计划(2015BAD07B04)

摘要: [目的] 对马尾松根系和叶片养分(C、N、P、K、Ca、Mg)进行研究,探讨生长季和非生长季根系和叶片的化学计量学特征和养分分配特征,以及根和叶片养分的相关性。[方法] 本研究分别在2014年7月和11月,利用土柱法采集根样和高枝剪采集枝条第二节上的健康叶样,然后再进行室内测试分析。[结果] 表明:(1)非生长季与生长季相比,根C养分含量、C:N和N:P比值均下降,N、P、K、Ca、Mg养分含量含量均增加。(2)根C养分含量随直径增大而增加, N、P、K、Ca、Mg养分含量随直径增大而减小。(3)径级、取样时间以及两者交互作用对根系C、N、P、K、Ca、Mg养分含量和C、N、P养分化学计量比存在极显著影响(P[结论] 马尾松根系养分含量与叶片养分的关系较弱,且分别对各养分的相对需求量不同;与生长季相比,非生长季马尾松根系N、P、K、Ca、Mg含量显著增加;C、N元素和N、P元素的耦合关系只出现在细根中。

English Abstract

参考文献 (39)

目录

    /

    返回文章
    返回