寧波市主要綠化樹種枝葉C？N？S元素分布特征

楊同輝　婁明華　張希金　宋坤

摘要[目的]科學(xué)評(píng)估寧波市城市森林生態(tài)服務(wù)價(jià)值。[方法]選擇3個(gè)生境梯度林帶中的14個(gè)樹科，采用干燒法測(cè)定分析寧波市主要綠化樹種枝、葉的C、N、S含量，分別比較不同樹種和不同林帶的C、N、S分布特征。[結(jié)果]寧波市14個(gè)綠化樹種枝、葉器官的C、N、S量差異較大，葉片C、N、S元素含量分別為44.77%、1.33%和0.20%，在正常范圍內(nèi)；不同樹種葉器官的N含量顯著高于枝器官，不同生境枝、葉器官S含量差異顯著，N、C含量差異不顯著。寧波地區(qū)森林主要樹種C、N、S元素含量相對(duì)穩(wěn)定，但不同植被區(qū)域具有不同的植物元素計(jì)量特征。[結(jié)論]該研究可為寧波市森林服務(wù)價(jià)值評(píng)估及布局優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞綠化樹種；元素含量；分布特征；寧波市

中圖分類號(hào)S718.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2017）31-0173-02

Abstract[Objective]To scientifically evaluate the ecological service value of urban forest in Ningbo. [Method]14 tree species in 3 forest belts were selected， the content of carbon， nitrogen and sulphur in the branches and leaves of main greening tree in Ningbo was measured by combustion method. The distribution characteristics of carbon， nitrogen and sulfur in different tree species and different forest belts were compared. [Result]The results showed that the forteen species had obviously different content of carbon， nitrogen and sulphur in branch and leaf， which were 44.77%， 1.33% and 0.20% respectively，and those were in the normal range；The nitrogen content of leaf organs of different tree species was significantly higher than that of branch organs， the difference of sulphur content of branch organs in different habitats was significant， while the difference of carbon and nitrogen content is not significant. The comparative analysis showed that the content of carbon， nitrogen and sulphur of the main tree species in Ningbo forest was relatively stable， but there was different content of plant elements in different vegetation areas.[Conclusion]The study can provide a scientific basis for the evaluation and layout optimization of forest services in Ningbo.

Key wordsGreen tree species；Element content；Distribution characteristics；Ningbo City

近年來，隨著人們對(duì)城市森林效益和價(jià)值認(rèn)識(shí)的不斷提高，全國各地森林城市的規(guī)劃和建設(shè)陸

續(xù)展開[1]。寧波市利用自身地理?xiàng)l件和資源優(yōu)勢(shì)，逐步構(gòu)建起以中心城區(qū)為主體、輻射周圍

城鎮(zhèn)的城市森林生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，包括城市公園、城市綠地、城鎮(zhèn)森林和遠(yuǎn)郊防護(hù)林、森林風(fēng)景區(qū)

等。在增加城市綠量、提升城市森林景觀的同時(shí)，持續(xù)發(fā)揮其凈化空氣、調(diào)節(jié)小氣候、消減噪聲等多種生態(tài)服務(wù)功能。

城市森林是城市生態(tài)系統(tǒng)的主體[2]，作為生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，遵循地球各圈層間的生物地球化學(xué)循環(huán)，尤其是C、N等重要生命物質(zhì)循環(huán)，對(duì)于維持地球生命活動(dòng)具有重

要意義[3]，同時(shí)亦是生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容。然而，不同生境、不同植被區(qū)域及不同

時(shí)空尺度上，可能存在特定的植物元素計(jì)量模式[4]。諸多研究集中于自然森林生態(tài)系統(tǒng)[5-8]，

對(duì)城市森林生態(tài)系統(tǒng)關(guān)注較少[9]。為此，筆者通過分析寧波市主要綠化樹種枝葉C、N、S

元素化學(xué)計(jì)量特征，以期為寧波市城市森林生態(tài)服務(wù)價(jià)值評(píng)估及布局優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1研究區(qū)概況

寧波市位于浙江省東北部的東海之濱，長(zhǎng)江三角洲的東南隅，寧紹平原的東端，市域總

面積9 365 km2，地理坐標(biāo)為120°55′～122°16′ E，28°51′～30°33′ N。境內(nèi)地勢(shì)由西南

向東北緩慢傾斜，四明山綿亙西北，天臺(tái)山迤邐南東，東北部和中部系寧紹沖積平原，東北

部有穿山半島，東南端有象山半島。氣候?qū)賮啛釒駶?rùn)季風(fēng)氣候，年均日照時(shí)數(shù)1 927.8 h，境內(nèi)平原地區(qū)平均氣溫16.2 ℃，年際變動(dòng)為15.5～17.1 ℃。全市年均降雨159 d，降水多而集中，降雨分布南部多于北部，多雨區(qū)集中西部山區(qū)，年降水量1 700 mm以上，北部濱海為少雨區(qū)，年降水量不足1 000 mm[10]。

1.2試驗(yàn)材料

從中心城區(qū)—城郊結(jié)合部—遠(yuǎn)郊的梯度生境上，于市區(qū)世紀(jì)大道綠化林帶（CRF）、鎮(zhèn)海區(qū)海天生態(tài)隔離林帶（ZHF）、天童風(fēng)景區(qū)綠化景觀林帶（TTF）3個(gè)林帶中，選擇茶花（Camellia japonica）、禿瓣杜英（Elaeocarpus glabripetalus）、構(gòu)樹（Broussonetia papyrifera）、廣玉蘭（Magnolia grandiflora）、金桂（Osmanthus fragrans var.）、海桐（Pittosporum tobira）、紅花檵木

（Loropetalum chinense var.）、紅葉石楠（Photinia fraseri）、黃山欒樹（Koelreuteria integrifoliola）、女貞（Ligustrum lucidum）、珊瑚樹（Viburnum odoratissinum）、水杉（Metasequoia glyptostroboides）、銀杏（Ginkgo biloba）、香樟（Cinnamomum camphora）14個(gè)主要共有樹種，每個(gè)樹種選擇3株生長(zhǎng)良好的平行個(gè)體，用高枝剪取每種平行個(gè)體樹冠中上部東、南、西、北4個(gè)方向枝條，分別采摘樹葉和當(dāng)年生枝條，采用四分法取鮮重樣品（約200 g），共取得近350個(gè)樣品，取樣于2015年9月下旬完成。

1.3研究方法

1.3.1樣品測(cè)定。采用干燒法對(duì)樣品N、C、S元素含量進(jìn)行測(cè)定。先將樣品置于85 ℃恒溫干燥箱內(nèi)，烘干48 h 以上至恒重后迅速測(cè)定其干重，將烘干后的樣品以3 次粉碎法粉碎后，過200 目篩裝瓶，待測(cè)。在樣品分析前，將其再次放入85 ℃恒溫箱中烘干24 h，然后用德國Elementar Vario MICRO cube元素分析儀進(jìn)行測(cè)定。

1.3.2數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

數(shù)據(jù)分析采用Excel 2007 和Spss 19.0 軟件，用單因素方差分析（ANOVA）對(duì)不同地

點(diǎn)的C、N、S元素進(jìn)行差異顯著性分析（P=0.05），多重比較采用最小顯著性差異法（LSD），

所有數(shù)值均采用Mean±SD表示。

2結(jié)果與分析

2.1主要樹種枝和葉的C、N、S含量

將3個(gè)生境相同樹種枝和葉器官C、N、S含量進(jìn)行匯總，結(jié)果見表1。由表1可知，14個(gè)樹種葉器官N、S含量波動(dòng)較大，其變異系數(shù)分別達(dá)到33.58%和36.78%，其中構(gòu)樹葉器官N、S含量最高，平均值分別達(dá)到2.63%和0.32%（P<0.05），紅葉石楠含量最低，平均值分別僅有0.78%和0.07%；14個(gè)樹種葉器官C含量波動(dòng)較小，變異系數(shù)僅5.72%，其中構(gòu)樹含量較低，平均值僅有37.26%。

14個(gè)樹種枝器官N、S含量同樣波動(dòng)較大，變異系數(shù)均超過40%，而C含量波動(dòng)較小，變異系數(shù)僅3.79%，其中水杉枝N含量最高，平均值達(dá)到0.89%（P<0.05）；樹種間枝C、S含量差異不明顯（P>0.05）。

總體來看，14個(gè)樹種枝葉C、N、S元素含量均存在差異，其含量平均值葉器官均高于枝器官，其中枝、葉的N含量差異顯著（P<0.05），枝、葉的C、S含量差異不顯著（P>0.05）。

2.2不同生境植物C、N、S含量將3個(gè)生境中所有樹種枝葉C、N、S含量進(jìn)行匯總，結(jié)果見表2。由表2可知，3個(gè)不同生境植物枝和葉的C、N、S含量存在差異，其中葉中S含量從大到小依次為ZHF、CRF、TTF，不同生境間差異顯著（P<0.05）；而N含量表現(xiàn)相反，且不同生境間差異不顯著（P>0.05）。同時(shí)，枝中S含量表現(xiàn)與葉相同，即ZHF最高（P<0.05），TTF最低；而C表現(xiàn)則正好相反，且不同生境間差異不顯著（P>0.05）?？傮w上，不同生境枝和葉中N、S含量波動(dòng)較大，而C含量波動(dòng)較小，這與樹種間枝和葉器官C、N、S含量差異具有一致性，說明生境可能會(huì)對(duì)植物N、S元素含量產(chǎn)生影響，而不易影響植物C含量。

3結(jié)論與討論

該研究結(jié)果表明，寧波市14個(gè)綠化樹種枝葉器官C、N、S元素含量差異較大，不同樹種葉器官元素含量均高于枝器

官，枝、葉器官C含量的變異系數(shù)較C、S含量小，枝、葉N含量差異顯著（P<0.05），C、S含量差異不顯著。14個(gè)樹種葉

器官N、S含量平均分別為1.33%和0.20%，

葉片N含量與高三平等[5]和閻恩榮等[7]測(cè)定的天童常綠闊葉林木荷（Schima superba）群落、栲樹

（Castanopsis fargesii）群落主要樹種的葉片N含量（1.27%）比較接近，葉片S含量與我國天

津地區(qū)[11]植物較接近，但明顯低于楊成等[6]測(cè)定的喀斯特地區(qū)植物S含量；C含量為37.26%～ 48.18%，與楊同輝等[12]測(cè)定的天童主要樹種含碳率一致，而低于王晶苑等[8]的吉林長(zhǎng)白山溫帶針闊混交林等4種森林類型主要優(yōu)勢(shì)植物的C含量。由此可見，同一植被區(qū)域人工林與天然林主要樹種元素含量相對(duì)穩(wěn)定，但由于生境和植被類型的差異，不同植被區(qū)域具有不同的植物元素計(jì)量特征。從中心城區(qū)—城郊結(jié)合部—遠(yuǎn)郊的梯度生境上，植物枝和葉器官N、S元素含量波動(dòng)較大， C元素含量波動(dòng)較小，其中鎮(zhèn)海區(qū)海天生態(tài)隔離林帶植物葉S含量較高（0.26%），天童風(fēng)景區(qū)綠化景觀林帶植物葉S含量較低（0.13%）。實(shí)際上，鎮(zhèn)海區(qū)海天生態(tài)隔離林帶正是寧波市化工園區(qū)防污抗風(fēng)的綠色屏障。相關(guān)研究表明，植物可以通過不間斷地感應(yīng)環(huán)境和調(diào)節(jié)氣孔至適當(dāng)?shù)拈_度，以減少吸入污染物，同時(shí)維持CO2 的吸收和固定，一些對(duì)污染脅迫輕度敏感的植物種類，可以用于污染地區(qū)植被修復(fù)和林分改造[13]。由此說明，鎮(zhèn)海區(qū)海天生態(tài)隔離林一些樹種對(duì)SO2等化學(xué)性空氣污染物具有一定的的吸收凈化效益。

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