杉木不同器官與土壤的N∶P生態(tài)化學(xué)計量相關(guān)性

趙 月 ，王光軍 ，陳 嬋 ，陳安娜 ，李 瑾

（1中南林業(yè)科技大學(xué)，湖南 長沙 410004；2南方林業(yè)生態(tài)應(yīng)用技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室，湖南 長沙 410004）

杉木不同器官與土壤的N∶P生態(tài)化學(xué)計量相關(guān)性

趙 月1，2，王光軍1，2，陳 嬋1，2，陳安娜1，2，李 瑾1，2

（1中南林業(yè)科技大學(xué)，湖南 長沙 410004；2南方林業(yè)生態(tài)應(yīng)用技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室，湖南 長沙 410004）

本文以湖南省會同縣廣坪鎮(zhèn)杉木基地Ⅱ號集水區(qū)19年生杉木林為研究對象，研究了杉木不同器官與土壤之間的化學(xué)計量間的相關(guān)關(guān)系。結(jié)果表明，杉木不同器官與土壤N元素含量的規(guī)律是凋落物＞葉＞根＞枝＞土；P含量表現(xiàn)出來的規(guī)律為凋落物＞根＞枝＞葉＞土；N∶P比值表現(xiàn)出的規(guī)律是凋落物＞葉＞根＞枝＞土；枝和凋落物的N含量與土壤的N含量呈現(xiàn)出不顯著的正相關(guān)關(guān)系，根的N含量與土壤的N含量呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)關(guān)系，葉的N含量與土壤的N含量存在極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系；枝、根、葉、凋落物的P含量與土壤的P含量均呈現(xiàn)出不顯著的正相關(guān)關(guān)系；枝的N∶P比值與土壤的N∶P比值之間呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)關(guān)系，根、葉、凋落物的N∶P比值與土壤的N∶P比值之間均呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系；土壤的N含量與杉木葉片的P含量之間呈現(xiàn)出顯著的正相關(guān)關(guān)系，與杉木葉的N∶P比值之間呈現(xiàn)出極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。通過對杉木不同器官與土壤的N、P元素含量以及化學(xué)計量間相關(guān)關(guān)系的研究，我們發(fā)現(xiàn)土壤的N元素很有可能成為該地杉木生長的限制性因子。該研究結(jié)果可為杉木林的功能高效、穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展提供一定的科學(xué)依據(jù)。

杉木器官；土壤；化學(xué)計量；相關(guān)性分析

N、P是植物生長必需的營養(yǎng)元素，對植物生長發(fā)育有著密切的關(guān)系[1-2]，它們是揭示植物養(yǎng)分限制狀況的重要手段[3]。其中植物葉片的N、P含量及N∶P比值，特別是N∶P比值被認(rèn)為是環(huán)境判斷因子，甚至可以作為判斷土壤對植物養(yǎng)分供應(yīng)狀況的指標(biāo)[4-6]。20世紀(jì)40年代開始，生態(tài)化學(xué)計量學(xué)日益成為生態(tài)學(xué)的研究熱點(diǎn)之一[7-9]。國外對生態(tài)化學(xué)計量學(xué)的研究相對較多，他們的研究起源于水生生態(tài)系統(tǒng)，后來廣泛運(yùn)用于陸地生態(tài)系統(tǒng)[10-12]，研究內(nèi)容主要集中在營養(yǎng)動態(tài)和碳循環(huán)等方面[13-21]。通過研究不同器官與土壤的N、P元素含量及N∶P比值間關(guān)系，不僅可以了解限制植物生長的營養(yǎng)元素，而且可以進(jìn)一步深入探討植物與土壤間養(yǎng)分的反饋關(guān)系及過程。近年來我國的生態(tài)化學(xué)計量學(xué)方面的研究也取得了較大的成績，在大區(qū)域尺度調(diào)查，不同生態(tài)系統(tǒng)植物生長階段、演替階段和人為干擾等條件下的化學(xué)計量特征[22-25]。雖然對植物的N、P含量與N∶P比值的化學(xué)計量特征的研究相對較多，但在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)還極少關(guān)注用N∶P分析不同器官與土壤間的相關(guān)關(guān)系。

杉木是我國重要的速生用材樹種，在我國分布比較廣泛，具有生長迅速、材質(zhì)優(yōu)良、產(chǎn)量高等特點(diǎn)[26]。本文以湖南省會同二代杉木林為研究對象，通過研究會同二代杉木不同器官與土壤的N、P元素含量及其N∶P化學(xué)計量特征之間的相關(guān)性，探討會同二代杉木不同器官與土壤N、P元素間的反饋關(guān)系及過程，從生態(tài)化學(xué)計量角度為杉木人工林的可持續(xù)經(jīng)營提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 研究方法

1.1 研究區(qū)概況

實(shí)驗(yàn)地選在湖南省會同縣廣坪鎮(zhèn)杉木基地Ⅱ集水區(qū)，該實(shí)驗(yàn)基地的地理位置為109°45′E，26°50′N。主要為中低山區(qū)，地勢由北向南，自東、西兩側(cè)向中部緩緩傾斜，敞口于南略偏西，一般坡度在20°～40°之間，海拔高度在300～500 m之間，相對高度150 m以下，土壤為震旦紀(jì)板溪系灰綠色板巖發(fā)育的山地黃壤，土壤的理化性質(zhì)見表1。會同屬于中亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，年平均氣溫16.8 ℃，寒暑適度，四季分明。年均降雨量1 100～1 400 mm，年平均相對濕度80%以上，全年日照時數(shù)1 300～1 800 h，無霜期253～311 d。

Ⅱ集水區(qū)是在1995年對1966年?duì)I造的一代杉木人工林進(jìn)行皆伐后，于1996年春季不經(jīng)過煉山并采用少墾法整地種植的二代杉木純林，杉木林分的基本狀況見表2。林內(nèi)有少量的灌木，如杜莖山Maesa japonica、木姜子Litsea pungens、油桐Vernicia fordii和冬青Ilex purpurea等，以及華南毛蕨Cyclosorus parasiticus、狗脊蕨Woodwardia prolifera、鐵芒箕Dicranop-teris linearis、地念Melastoma dodecandrum等草本植物。

表1 土壤理化性質(zhì)Table 1 The physical and chemistry properties of soil

表2 樣地林分特征Table 2 Characteristics of the three aged stands of Chinese fir plantations

1.2 研究方法

1.2.1 植物樣地設(shè)置及取樣方法

本次實(shí)驗(yàn)于2013年12月份在會同生態(tài)站Ⅱ號集水區(qū)的杉木林中分別在坡頂、中坡、坡底3個不同的坡面上選取杉木平均木2棵，共6棵，分別采取根、枝、葉樣本，用于測定杉木不同器官的N、P等元素含量。以選取的杉木為中心半徑1m范圍內(nèi)的地面采集凋落物樣本，用于凋落物N、P等元素的測定。同時在選取的杉木處采取土壤樣本，每棵杉木樣點(diǎn)分為0～15 cm、15～30 cm、30 cm以下3層采用環(huán)刀法進(jìn)行土壤樣本采取，每層共6個，用于土壤N、P等元素含量的測定。

1.2.2 測定方法

采集回來的植物樣本用水反復(fù)沖洗至無泥土，瞭干后放入烘箱，在80℃下烘干，然后將樣本粉碎、過篩，待測。土壤樣本在室溫條件下自然風(fēng)干，風(fēng)干后去除根、石頭等雜物，粉碎、過篩，待測。植物和土壤的全氮采用凱氏定氮法測定，全磷采用硝酸-高氯酸消煮-鉬銻抗分光光度法測定。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析方法

本文數(shù)據(jù)的前期處理采用Excel2010，數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用SPSS18，圖形繪制采用SigmaPlot12.5。

2 結(jié)果與分析

2.1 杉木不同器官與土壤N、P的含量及其N∶P比值

杉木枝、根、葉、凋落物的N元素含量平均值分別為 6.86±1.13 mg/g、7.87±0.86 mg/g、11.69±0.81 mg/g、13.99±1.28 mg/g，土壤的N元素含量平均值為1.32±0.05 mg/g；杉木枝、根、葉、凋落物的P元素含量平均值分別為1.96±0.41 mg/g、1.97±0.27 mg/g、1.94±0.05 mg/g、2.39±0.34 mg/g，土壤的P元素含量平均值為0.6±0.07 mg/g。杉木不同器官與土壤的N含量表現(xiàn)出來的規(guī)律為凋落物＞葉＞根＞枝＞土；杉木不同器官與土壤的P含量表現(xiàn)出來的規(guī)律為凋落物＞根＞枝＞葉＞土（圖1）。 杉木枝、根、葉、凋落物的N∶P比 值 平 均 值 分 別 為 3.99±0.89、4.81±1.29、6.08±0.56、6.65±1.38，土壤的N∶P比值平均值為2.31±0.22。杉木不同器官與土壤的N∶P比值表現(xiàn)出的規(guī)律是凋落物＞葉＞根＞枝＞土壤（見圖1）。

圖1 杉木不同器官與土壤N、P 含量及其N:P比值Fig.1 N、P concentrations and N:P ratios of Cunninghamia lanceolata different organs and soil

2.2 杉木不同器官與土壤的N、P含量及N∶P比值相關(guān)關(guān)系

杉木不同器官與土壤N含量的相關(guān)關(guān)系中枝和凋落物的N含量與土壤的N含量呈現(xiàn)出不顯著的正相關(guān)關(guān)系，根與葉的N含量與土壤的N含量呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)關(guān)系，其中葉的N含量與土壤的N含量存在極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（P=0.008），線性方程為y= -15.211x+ 31.717，相關(guān)系數(shù)R2= 0.852 8（表3，圖2）。

表3 杉木不同器官與土壤N含量的相關(guān)性?Table 3 Relationship of N concentrations between Cunninghamia lanceolata different organs and soil

杉木不同器官與土壤P含量的相關(guān)關(guān)系表現(xiàn)較強(qiáng)的一致性，枝、根、葉、凋落物的P含量與土壤的P含量均呈現(xiàn)出不顯著的正相關(guān)關(guān)系。其中凋落物的P含量與土壤的P含量呈現(xiàn)出較強(qiáng)的線性趨勢，線性方程為y= 3.705 1x+ 0.171 3，相關(guān)系數(shù)R2= 0.551 9。枝、根的P含量與土壤的P含量之間的線性關(guān)系保持高度的相似性，枝的P含量與土壤P含量的線性方程為y= 2.151 3x+0.672 7，相關(guān)系數(shù)R2= 0.123 8，根的P含量與土壤的P含量的線性方程為y= 2.578 1x+ 0.430 3，相關(guān)系數(shù)R2= 0.417，其中根的P含量與土壤的P含量的相關(guān)性更強(qiáng)一些（表4，圖3）。

表4 杉木不同器官與土壤P含量的相關(guān)性Table 4 Relationship of P concentrations between Cunninghamia lanceolata different organs and soil

杉木不同器官與土壤N∶P比值的相關(guān)關(guān)系均不顯著，其中枝的N∶P比值與土壤的N∶P比值之間呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)關(guān)系，根、葉、凋落物的N∶P比值與土壤的N∶P比值之間均呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系。根的N∶P比值與土壤的N∶P比值正相關(guān)線性趨勢較為明顯，線性方程為y=3.553 6x- 3.411 5，相關(guān)系數(shù)R2= 0.355 9。枝的N∶P比值與土壤的N∶P比值的負(fù)相關(guān)線性趨勢較為明顯，線性方程為y= -1.646 8x+ 7.799 8，相關(guān)系數(shù)R2=0.159 6（表5，圖4）。

圖2 杉木不同器官與土壤N含量的相關(guān)性Fig.2 Relationship of N concentrations between Cunninghamia lanceolata different organs and soil

圖3 杉木不同器官與土壤P含量的相關(guān)性Fig.3 Relationship of P concentrations between Cunninghamia lanceolata different organs and soil

表5 杉木不同器官與土壤N∶P含量的相關(guān)性Table 5 Relationship of N∶P ratios between Cunninghamia lanceolata different organs and soil

圖4 杉木不同器官與土壤N:P的相關(guān)性Fig.4 Relationship of N:P ratios between Cunninghamia lanceolata different rogans and soil

2.3 杉木不同器官與土壤因子的相關(guān)關(guān)系

表6為杉木不同器官與土壤因子的相關(guān)關(guān)系。土壤的N含量與杉木枝的N、P含量呈不顯著的正相關(guān)關(guān)系，與枝的N∶P比值之間呈不顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系；土壤的N含量與杉木根的N含量及N∶P比值之間呈不顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，與杉木根的P含量之間呈不顯著的正相關(guān)關(guān)系；土壤的N含量與杉木葉片的N含量及N∶P比值之間呈極其顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，與杉木葉片的P含量之間呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)關(guān)系；土壤的N含量與杉木凋落物的N、P含量之間呈不顯著的正相關(guān)關(guān)系，與杉木凋落物的N∶P比值之間呈不顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。土壤的P含量與杉木枝的N、P含量及N∶P比值之間呈不顯著的正相關(guān)關(guān)系；土壤的P含量與杉木根N含量及N∶P比值之間呈不顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，與杉木根的P含量之間呈不顯著的正相關(guān)關(guān)系；土壤的P含量與杉木葉的N含量及N∶P比值之間呈不顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，與杉木葉的P含量之間呈不顯著的正相關(guān)關(guān)系；土壤P含量與杉木凋落物的N、P含量之間呈不顯著的正相關(guān)關(guān)系，與杉木葉N∶P之間呈不顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。土壤的N∶P比值與杉木枝的N、P含量及N∶P比值之間呈不顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系；土壤的N∶P比值與杉木根的N含量及N∶P比值之間呈不顯著的正相關(guān)關(guān)系，與杉木根的P含量之間呈不顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系；土壤的N∶P比值與杉木葉的N含量及N∶P比值之間呈不顯著的正相關(guān)關(guān)系，與杉木葉的P含量之間呈不顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系；土壤的N∶P比值與杉木凋落物的N、P含量之間呈不顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，與杉木凋落物的N∶P比值之間呈不顯著的正相關(guān)關(guān)系。

表6 杉木不同器官與土壤因子的相關(guān)性Table 6 Relationship between Cunninghamia lanceolata different organs and soil

3 結(jié)論與討論

（1）通過對杉木不同器官與土壤的N、P含量及其N∶P比值的研究發(fā)現(xiàn)，N、P元素含量主要集中在凋落物上，土壤最少。因?yàn)楸敬螌?shí)驗(yàn)樣品是在冬季采樣，而秋冬季節(jié)杉木處于落葉期，葉片內(nèi)的N、P元素發(fā)生部分轉(zhuǎn)移，最終就形成了凋落物較高的N、P含量及N∶P比值，這與王維奇等人[27]關(guān)于河口濕地植物活體-枯落物-土壤化學(xué)計量特征研究的結(jié)論相似。研究中發(fā)現(xiàn)杉木根、枝、葉的N、P含量均低于凋落物的N、P含量，因?yàn)樯寄旧L規(guī)律揭示出冬季杉木處于休眠期，杉木根、枝、葉需求和吸收的養(yǎng)分較少。

Koerselman 和Meuleman[28]通過對一些生態(tài)系統(tǒng)施肥實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)N∶P比值＜14受到N元素的限制，當(dāng)14＜N∶P＜16受到N、P元素共同限制或者都不限制，當(dāng)N∶P比值＞16則受到P元素的限制，這個結(jié)論在之后的研究中被廣泛用來判斷生態(tài)系統(tǒng)限制因子。本文中杉木不同器官與土壤的N∶P比值的平均值均小于14，可以看出該地區(qū)植物生長主要是受到N元素的限制。

（2）杉木不同器官與土壤在養(yǎng)分循環(huán)中扮演著不同的角色，因此它們之間必然存在著一定的聯(lián)系。本文分析發(fā)現(xiàn)杉木枝、根、葉、凋落物的P含量與土壤的P含量均呈現(xiàn)出不顯著的正相關(guān)關(guān)系，這種相關(guān)關(guān)系的相對一致性體現(xiàn)了會同杉木不同器官與土壤營養(yǎng)元素變化的相對一致性，這與種群最基本的特征之一吻合，也是會同杉木林能夠穩(wěn)定生長發(fā)育的保障[29]。分析結(jié)果中枝的N∶P比值與土壤的N∶P比值之間呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)關(guān)系，根、葉、凋落物的N∶P比值與土壤的N∶P比值之間均呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系，因?yàn)橥寥乐械臓I養(yǎng)成分分配給根、葉和凋落物的較多，從而減少了枝的營養(yǎng)吸收，這與前文得出的杉木不同器官N∶P比值的排序保持一致。

（3）土壤是植物養(yǎng)分的主要來源，其N、P元素含量及其N∶P比值的變化在一定程度上影響著植物的生長。本文分析得出土壤的N含量與杉木葉片的N、P含量及N∶P比值有著顯著的相關(guān)關(guān)系，其中杉木葉的N含量及其N∶P比值與土壤的N含量存在極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，這主要是因?yàn)槿~片是植物體營養(yǎng)元素利用的最主要的場所[30]，所以杉木葉片營養(yǎng)元素與土壤的營養(yǎng)元素之間的關(guān)系最為密切。研究結(jié)果顯示土壤的N、P含量及其N∶P比值與杉木根和葉的N、P含量及其N∶P比值之間的相關(guān)關(guān)系保持一致性，這與Yuan等的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)陸地植物根N∶P與葉的基本相似相符[31]。

綜上分析，杉木不同器官與土壤的N、P元素含量及其N∶P比值之間存在一定的相關(guān)關(guān)系，土壤的N、P元素含量以及N∶P比值在一成程度上也影響著杉木的生長?？傮w來看，土壤的N元素很有可能是限制會同縣廣坪鎮(zhèn)杉木基地Ⅱ號集水區(qū)杉木生長的主要原因，因此，未來可以研究通過N肥添加來幫助提高會同二代杉木的產(chǎn)量，并且可以進(jìn)一步探討植物體內(nèi)營養(yǎng)元素的循環(huán)狀況及其與土壤養(yǎng)分的反饋關(guān)系和過程，這對杉木林的功能高效、穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展以及對經(jīng)營和管理好人工林、維持人工林地養(yǎng)分平衡和長久生產(chǎn)力、提高林地凈生產(chǎn)力顯得尤為重要。

[1] Elser JJ, Bracken MES, Cleland EE, et al. Global analysis of nitrogen and phosphorus limitation of primary producers in freshwater, marine and terrestrial ecosystems [J]. Ecology Letters, 2007, 10: 1134-1142.

[2] Cai Y, Zhang Y, Liu H, et al. Study on C, N, P Content in Leaf of Evergreen and Deciduous Trees in Evergreen Broad-leaved Forest at E’mei Mountain [J]. Journal of Zhejiang for science and technology, 2009, 29: 9-13.

[3] Han WX, Wu Y, Tang LY, et al. Leaf carbon, nitrogen and phosphorus stoichiometry across plant species in Beijing and its periphery [M]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, 2009, 45: 855-860.

[4] Wassen MJ, Olde Venterink HGM, de Swart EOAM. Nutrient concentrations in mi re-vegetation as a measure of nutrient limitation in mire ecosystems [J]. Journal of Vegetation Science,1995, 6: 5-16.

[5] Aerts R, Chapin FS III. The mineral nutrition of wild plants revisited: a re-evaluation of processes and patterns [J]. Advances in Ecological Research, 1999, 30: 1-67.

[6] 李從娟,雷加強(qiáng),徐新文,等.塔克拉瑪干沙漠腹地人工植被及土壤CNP的化學(xué)計量特征[J].生態(tài)學(xué)報,2013, 33(18):5760-5767.

[7] Lindeman R. The trophic-dynamic aspect of ecology [J].Ecology, 1942, 23: 399-418.

[8] Reiners WA. Complementary models for ecosystems [J].American Naturalist, 1986, 127: 59-73.

[9] Hecky RE, Kilham P. Nutrient limitation of phytoplankton in freshwater and marine environments: a review of recent evidence on the effects of enrichment [J]. Limnology Oceanogaphy, 1988,33: 796-822.

[10] Elser JJ, Fagan WF, Denno RF, et al. Nutritional constraints in terrestrial and freshwater food webs [J]. Nature, 2000, 408: 578-580.

[11] Sterner RW, Elser JJ. Ecological stoichiometry: the biology of elements from molecules to the biosphere [M]. Princeton:Princeton University Press, 2002.

[12] He J S, Han X G. Ecological stoichiometry: Searching for unifying principles from individuals to ecosystems [J]. Chinese Journal of Plant Ecology, 2010, 34: 2-6.

[13] Sterner RW, Hessen DO. Algal nutrient limitation and the nutrition of aquatic herbivores [J]. Annual Review of Ecology and Systematics, 1994, 25: 1-29.

[14] Andersen T. Pelagic Nutrient Cycles: Herbivores as Sources and Springer-Verlag [M]. Princeton: Berlin, 1997.

[15] Tezuka Y. The C:N:P ratios of phytoplankton determine the relative amounts of dissolved inorganic nitrogen and phosphorus released during aerobic decomposition [J]. Hydrobiologia, 1989,173: 55-62.

[16] Chrzanowski TH, Kyle M, Elser JJ, et al. Elment ratios and growth dynamics of bacteria in an oligotrophic Canadian shield lake [J]. Aquatic Microbial Ecology, 1996, 11: 119-125.

[17] Smith VH. Applicability of resource-ratio theory to microbial ecology [J]. Limnology and Oceanography, 1993a, 38: 239-249.

[18] Smith VH. Implications of resource-ratio theory for microbial ecology [J]. Advances in Microbial Ecology, 1993b, 13: 1-37.

[19] Lerman A, Mackenzie FT, Ver LMB. Nitrogen and phosphorus controls of the carbon cycle [J]. Journal of Conference Abstracts,2000, 5: 638.

[20] Hessen DO, Agren GI, Anderson TR, et al. Carbon sequestration in ecosystems: the role of Stoishiometry [J]. Ecology, 2004, 85:1179-1192.

[21] Wardle DA, Walker LR, Bardgett RD. Ecosystem properties and forest decline in contrasting long-term chronosequences [J].Science, 2004, 305: 509-513.

[22] Han WX, Fang JY, Guo D1, et al. Leaf nitrogen and phosphorus stoichiometry across 753 terrestrial plant species in China [J].New Phytologist, 2005, 1682: 377-385.

[23] 閆恩榮,王希華,郭 明,等.浙江天童常綠闊葉林、常綠針葉林與落葉闊葉林的C∶N∶P生態(tài)化學(xué)計量特征[J]. 植物生態(tài)學(xué)報,2010,34(1):48-57.

[24] 高三平,李俊祥,徐明策,等.天童常綠闊葉林不同演替階段常見種葉片N、P化學(xué)計量學(xué)特征[J].生態(tài)學(xué)報, 2007,27(3):947-952.

[25] 胡小飛,陳伏生,胡岸峰,等.氮磷添加對麥冬根部養(yǎng)分濃度及其化學(xué)計量比的影響[J].熱帶亞熱帶學(xué)報,2007,15(5):377-382.

[26] 匡冬姣,雷丕鋒.不同林齡杉木人工林細(xì)根生物量及分布特征[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報,2015,35(6): 70-79.

[27] 王維奇,徐玲琳,曾從盛,等.河口濕地植物活體-枯落物-土壤的碳氮磷生態(tài)化學(xué)計量特征[J].生態(tài)學(xué)報, 2011, 31(23):7118-7124.

[28] Koerselman W, Meuleman AFM. The vegetation N:P ratio: a new tool to detect the nature of nutrient limitation [J]. The Journal of Applied Ecology, 1996, 33: 1441-1450.

[29] 吳統(tǒng)貴,吳 明,劉 麗,等.杭州灣濱海濕地3種草本植物葉片N、P化學(xué)計量學(xué)的季節(jié)變化[J].植物生態(tài)學(xué)報, 2010,34(1): 23-28.

[30] Chapin FS. The mineral nutrition of wild plants [J]. Annual Review of Ecology and Systematics, 1980, 11: 233-260.

[31] Yuan ZY, Chen HYH, Reich PB. Global-scale latitudinal patterns of plant fine-root nitrogen and phosphorus [J]. Nature Communications, 2011, 2: 344.

Relationship of N:P stoichiometry of different organs and soil of Cunninghamia lanceolata in Huitong

ZHAO Yue1,2, WANG Guang-jun1,2, CHEN Chan1,2, CHEN An-na1,2, LI Jin1,2
(1. Central South University of Forestry and Technology, Changsha, 410004, Hunan, China; 2. National Engineering Lab for Applied Technology of Forestry and Ecology in South China, Changsha, 410004, Hunan, China)

To reveal the stoichiometry of Cunninghamia lanceolata forests and the relationship of different organs and soil paraments,this paper takes 17 years Cunninghamia lanceolata forests as the research object in Ⅱ watershed Guangping village Huitong county Hunan province. The results showed that litter had the most N concentrations, the next was leaf, the third was root, branch was the fourth,soil was the last. Litter had the most P concentrations, the next was root, the third was branch, leaf was the fourth, soil was the last. The N:P ratios had the same rule as the N concentrations. Branch and litter N concentration was positively correlated with soil N concentration.Root N concentration was negatively correlated with soil N concentrations. Leaf N concentration was extremely negatively correlated with soil N concentrations. Branch, root, leaf and litter P concentration was positively correlated with soil P concentration. Branch N:P ratios concentration was negatively correlated with soil N:P ratios. Root, leaf and litter N:P ratios was positively correlated with soil N:P ratios. Soil N concentration was extremely positively correlated with leaf P concentrations, and was extremely negatively correlated with leaf N:P ratios. By the research of the N and P concentrations and their stoichiometry features of Cunninghamia lanceolata different organs and soil, our results indicated that soil N was probably the limiting factor controlling the process of Cunninghamia lanceolata growth in Ⅱ watershed Guangping village Huitong county. The results provided scienti fi c references for ef fi cient function, stable and sustainable development of Cunninghamia lanceolata.

Cunninghamia lanceolata organs; soil; stoichiometry; correlation analysis

S791.27

A

1673-923X(2016)11-0073-07

10.14067/j.cnki.1673-923x.2016.11.013

2016-06-09

湖南省高校創(chuàng)新平臺開放基金項(xiàng)目（14k115）；湖南省研究生科研創(chuàng)新課題項(xiàng)目（CX2013B355）；2014湖南省自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究團(tuán)體項(xiàng)目

趙 月，碩士研究生 通訊作者：王光軍，教授，博士；E-mail：wanggj652@163.com

趙 月，王光軍，陳 嬋，等.杉木不同器官與土壤的N∶P生態(tài)化學(xué)計量相關(guān)性[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報，2016, 36(11):73-79.

[本文編校：吳 毅]