濒危植物大别山五针松枝叶NPK化学计量特征季节动态

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2021.03.010

植物研究 ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (3): 395-407.doi: 10.7525/j.issn.1673-5102.2021.03.010

濒危植物大别山五针松枝叶NPK化学计量特征季节动态

闫景明¹^,², 张世航¹, 汪漫¹, 杭伟¹, 钱申¹, 邱东¹^,², 陶冶¹^,²()

^1.安庆师范大学生命科学学院/皖西南生物多样性研究与利用安徽省重点实验室，安庆 246133
^2.中国科学院新疆生态与地理研究所，荒漠与绿洲生态国家重点实验室，乌鲁木齐 830011

收稿日期:2020-04-19 出版日期:2021-05-20 发布日期:2021-03-24
通讯作者: 陶冶 E-mail:xishanyeren@163.com
作者简介:闫景明(1993—)，男，硕士研究生，主要从事植物生态学研究。
基金资助:
安徽省自然科学基金项目(1708085MC77);安徽省高校自然科学研究重点项目(KJ2019A0561)

Seasonal Dynamics of N,P,and K Stoichiometry in Twigs and Needles of Pinus dabeshanensis,An Endangered Gymnosperm Species

Jing-Ming YAN¹^,², Shi-Hang ZHANG¹, Man WANG¹, Wei HANG¹, Shen QIAN¹, Dong QIU¹^,², Ye TAO¹^,²()

^1.Province Key Laboratory of the Biodiversity Study and Ecology Conservation in Southwest Anhui，College of Life Sciences，Anqing Normal University，Anqing 246133
^2.State Key Laboratory of Desert and Oasis Ecology，Xinjiang Institute of Ecology and Geography，Chinese Academy of Sciences，Urumqi 830011

Received:2020-04-19 Online:2021-05-20 Published:2021-03-24
Contact: Ye TAO E-mail:xishanyeren@163.com
About author:YANG Jing-Ming(1993—),male,master student,engaged in plant ecology.
Supported by:
Natural Science Foundation of Anhui Province(1708085MC77);Natural Science Foundation of the Anhui Higher Education Institutions of China(KJ2019A0561)

摘要/Abstract

摘要：

为了解我国特有珍稀濒危植物大别山五针松（Pinus dabeshanensis）枝和叶的养分状况及其季节变化特征，连续12个月对其开展野外取样和室内分析，探讨了枝叶N、P、K含量及其化学计量比的动态变化及其在器官间的差异性。结果表明，器官和月份对大别山五针松化学计量特征有显著影响，其中器官的影响最大。枝和叶化学计量特征的季节变化不规律，N∶K变异系数最大（枝叶分别为26.75%和28.00%），其余均属弱变异（变异系数<25%）。叶N、P、K平均含量（10.40、1.43及5.15 mg·g^-1）显著高于枝（6.56、1.26及4.80 mg·g^-1），叶N∶P（7.27）也显著高于枝（5.18），但枝和叶N∶P均远低于14，呈严重N限制。枝和叶N∶P、N∶K及P∶K分别受制于N、K和K（即相关系数最大）。枝和叶N、P和K之间（枝N-K除外）具有显著的相关性和异速生长关系，其中叶N分配速率高于枝而P分配速率低于枝。降水和温度对枝叶化学计量特征有不同影响。降水量具有明显的时间尺度效应，短时间尺度降水多影响叶而长时间尺度多影响枝。在各时间尺度下，温度均与叶P含量呈显著负相关而与枝K含量呈显著正相关。综合来看，大别山五针松枝、叶间化学计量特征差异显著，且具有明显的季节变异，在一定程度上受降水和温度的影响。

关键词: 大别山五针松, 小枝, 针叶, 季节变化, 化学计量特征, 气象因子

Abstract:

In order to understand the nutrient status and seasonal variations in the twigs and needles of Pinus dabeshanensis，a rare and endangered plant in China，the dynamics of N，P and K contents and their stoichiometric ratios in twigs and needles，and the differences between organs were explored， the field sampling and N，P，K analyses in laboratory were carried out in 12 consecutive months. The results showed that organ and month represented significant influences on the stoichiometric characteristics of P.dabeshanensis，and the organ showed the greatest influence. The seasonal changes of stoichiometric characteristics in twigs were irregular； the N∶K showed the greatest variation（the variation coefficients for twig and needle were 26.75% and 28.00%，respectively） and the rest stoichiometric indices belonged to weak variation （variation coefficients <25%）. The average contents of N，P and K in needles（10.40，1.43 and 5.15 mg·g^-1，respectively） showed significantly higher than that in twigs（6.56，1.26 and 4.80 mg·g^-1，respectively），and the mean N∶P in needles（7.27） was also significantly higher than that in twigs（5.18）. However，both of the two N∶P ratios were far lower than 14，showed a serious N-limitation. The N∶P，N∶K and P∶K ratios were dominated by N，K，and K，respectively，in both needles and twigs（i.e.，the highest correlation coefficients were observed between them）. Significant allometric scaling relationships were detected among N，P，and K in both needles and twigs（except for N-K in twigs）； the partitioning rate of needle N was higher than that of twigs，while the partitioning rate of P was lower than that of twigs. The precipitation and temperature showed different influences on stoichiometric characteristics in twigs and needles. The precipitation presented significantly obvious temporal-scale effect. The short temporal-scale precipitation mostly affected needles，while the long temporal-scale precipitation mostly affected twigs. At all temporal-scales，temperature was negatively correlated with P content in needles，but positively correlated with K content in twigs. As a whole，there were significant differences in the stoichiometric characteristics between needles and twigs of P.dabeshanensis，and they exhibited obvious seasonal variation，and were affected by precipitation and temperature to some extent.

Key words: Pinus dabeshanensis, twig, needle, seasonal change, stoichiometric characteristic, meteorological factor

中图分类号:

S791.24

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濒危植物大别山五针松枝叶NPK化学计量特征季节动态

Seasonal Dynamics of N,P,and K Stoichiometry in Twigs and Needles of Pinus dabeshanensis,An Endangered Gymnosperm Species

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