不同坡位火力楠幼樹葉片養(yǎng)分的特性分析

許祝莨，余 明，王卓敏

(1.廣東省臺山市甫草林楊，廣東 臺山 529231；2.華南農(nóng)業(yè)大學 林學與風景園林學院，廣東 廣州 510642)

1 引言

葉片生理代謝活動非常旺盛且含有較高養(yǎng)分含量，對環(huán)境的變化敏感響應，是植物進行光合作用的重要同化器官，其養(yǎng)分含量高低可以間接反映林分和土壤的養(yǎng)分水平，是對森林生態(tài)系統(tǒng)進行養(yǎng)分研究的重要依據(jù)[1]。植物葉片養(yǎng)分受到諸多因素的影響，如氣候條件、生長發(fā)育階段、季節(jié)動態(tài)和微環(huán)境因子等[2～4]。前人關于葉片養(yǎng)分的研究多集中于施肥對葉片養(yǎng)分的影響[5,6]，葉片養(yǎng)分的空間分布格局[7]和動態(tài)變化[3]、葉片養(yǎng)分與土壤養(yǎng)分的關系[8,9]、樹木缺素診斷和施肥方案設計[10]以及林分的葉片養(yǎng)分特征[1]等方面。

火力楠(Michelia macclurei)是華南地區(qū)重要的鄉(xiāng)土闊葉樹種。前人對于火力楠的研究集中在抗旱生理[11]、生長[12,13]、凋落葉分解[14,15]和土壤[16,17]等方面，尚未見到不同坡位對火力楠葉片養(yǎng)分影響的報道。筆者對這一內(nèi)容進行研究，可以從樹木養(yǎng)分角度為火力楠林的經(jīng)營管理提供參考。

2 試驗地點與方法

研究地點位于韶關市曲江區(qū)小坑國家森林公園(原小坑林場)，地處韶關市曲江縣東南小坑鎮(zhèn)(113°35.5′E，24°40.5′N)。試驗地土壤類型為砂頁巖發(fā)育成的紅壤，土層較深厚，海拔為200～300 m，坡度為35°～45°，屬于亞熱帶季風氣候，年均溫度20.1 ℃，最熱月份平均氣溫28.9 ℃，極端最高氣溫39.5 ℃，最冷月份平均氣溫9.6 ℃，極端最低-5.3 ℃，年活動積溫7300 ℃。年平均降雨量1640 mm，集中于夏季。由于氣候溫暖、濕潤、多雨，使植物生長繁茂，有利于有機質的分解與合成，但多雨使土壤養(yǎng)分流失較嚴重?；鹆﹂灾睬暗牧址譃樯寄練埓瘟?。2016年4月對杉木林擇伐后栽植2年生火力楠幼苗，種植密度為900株/ha，幼苗地徑和樹高分別為0.64 cm和1.67 m。

2018年的3月在火力楠幼林的上、中、下坡，分別選取5株樣木，采集20片成熟葉子，放入密封袋保鮮拿回實驗室，放入烘箱，105 ℃殺青20 min后在85 ℃條件下烘干到恒重，測定氮、磷、鉀含量。氮含量用半微量凱氏法測定，磷含量用鋁藍比色法測定，鉀含量用原子吸收分光光度法測定[18]。

3 試驗結果

火力楠葉片有機碳含量為中坡(500.38g/kg)<上坡(511.84g/kg)<下坡(529.15g/kg)，各坡位差異不顯著(圖1)。

上、中、下坡的火力楠葉片氮含量分別為9.94 g/kg、12.44 g/kg、15.45 g/kg，各坡位間有顯著差異(P<0.05)(圖2)。

圖1 葉片有機碳含量

圖2 葉片氮含量

火力楠的葉片磷含量為下坡(1.30 g/kg)> 中坡(1.20 g/kg)>上坡(0.96 g/kg)，各坡位差異顯著(P<0.05) (圖3)。

上、中、下坡的火力楠葉片鉀含量分別為4.95 g/kg、7.55 g/kg和6.06 g/kg，呈現(xiàn)中坡>下坡>上坡，各坡位見差異顯著(P<0.05) (圖4)。

圖3 葉片磷含量

圖4 葉片鉀含量

4 討論

火力楠上、中、下坡的葉片平均碳含量分別為512、500、529 mg/g，在不同坡位差異不顯著，均明顯高于全球植物葉片C 含量均值( 464 mg/g)[19]和對常綠闊葉林152種木本植物的研究結果的C平均含量 (458.17 mg/g)[20]，呈現(xiàn)高C特點。樹木葉片的碳含量因有其火力楠的遺傳特點、自身生長規(guī)律和土壤特性均可導致其葉片C含量高于其他植物。另外粵北的環(huán)境溫度高，有利于光合作用，葉片的養(yǎng)分代謝旺盛[21]，可以促進糖類在針葉片的有效積累[22]。

氮、磷、鉀是植物體內(nèi)的“大量元素” ，植物必須吸收足夠的N、P、K來維持自身的生長發(fā)育。N是植物體內(nèi)核酸、各種酶、葉綠素以及激素等蛋白質的重要組成成分,與C植物的光合作用密切相關[23]。P與植物的新陳?代謝密切相關，它不僅可以通過影響植物的滲透調節(jié)能力來增強植物的耐旱性，而且能通過提高植物體內(nèi)可溶性糖和磷脂的含量來增強植物的耐寒性。火力楠葉片的N和P含量均為下坡最高，中坡次之，上坡最低。水土流失將上坡的表層土壤細粒搬運到下坡后沉積, 所以上坡土壤貧瘠，下坡土壤肥沃。生長于肥沃土壤的幼樹吸收方養(yǎng)分多，葉片的N和P含量高。各坡位的植物葉N含量均低于全國平均水平20.2 mg/g以及全球水平20.1 mg/g ?；洷钡乃疅釛l件好，幼樹葉片生長迅速，可能根系對養(yǎng)分的吸收速度慢于葉片生長，稀釋了葉片N含量；上坡和中坡的火力楠葉片P含量均未達到全國平均水平1.21 mg/g，各坡位的楠葉片P含量均低于全球水平1.42 mg/g[24]，這與中國也亞熱帶森林土壤P 含量的規(guī)律一致。土壤P主要來源成土母質的影響。亞熱帶高溫多雨，巖石風化和磷素淋溶嚴重，造成土壤磷含量偏低[25]，可能引起火力楠吸收的P減少，最終造成葉片P含量低。

K不但具有提高植株抗逆性的能力, 而且作用于植物細胞的水勢和氣孔運動的調節(jié)功能, 能夠促進植物光合作用和光合產(chǎn)物的運輸、提高CO2的同化率和酶活性[26]。火力楠葉片的K含量為中坡>下坡>上坡。可能是由于下坡的林下植物生長比中坡茂盛，減少了幼樹吸收K[27]。