华西雨屏区不同发育阶段柳杉人工林枝叶4种矿质元素重吸收特征

作     者：刘宣 马孟平 洪宗文 熊仕臣 赖明玥 谭波 李晗 徐振锋 张健 游成铭 冯秋红 LIU Xuan;MA Mengping;HONG Zongwen;XIONG Shichen;LAI Mingyue;TAN Bo;LI Han;XU Zhenfeng;ZHANG Jian;YOU Chengming;FENG Qiuhong

作者机构：四川省林业科学研究院森林和湿地生态恢复与保育四川省重点实验室成都610081 长江上游林业生态工程四川省重点实验室/长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室/华西雨屏区人工林生态系统研究长期科研基地/四川农业大学林学院成都611130 安徽省全椒县神山国有林场滁州239534 

出 版 物：《应用与环境生物学报》 (Chinese Journal of Applied and Environmental Biology)

年 卷 期：2023年第29卷第3期

页      面：680-689页

核心收录：

学科分类：0907[农学-林学] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 09[农学] 

基　　金：森林和湿地生态恢复与保育四川省重点实验室开放课题(2020KFKT01) 国家自然科学基金项目(31870602、31901295、32071745) 四川省杰出青年科技人才项目(2020JDJQ0052) 中国博士后科学基金项目(2020M673278) 四川农业大学科研兴趣培养项目(2121996263)资助 

主　　题：华西雨屏区 柳杉人工林 矿质元素 养分重吸收效率 异速关系 

摘      要：为探究不同发育阶段柳杉枝和叶的K、Ca、Na、Mg含量及其重吸收效率变化规律,以华西雨屏区幼龄林(6年)、中龄林(12年)、近熟林(23年)、成熟林(27、32年)和过熟林(46、52年)的柳杉(Cryptomeria japonica)人工林为研究对象,采用火焰原子吸收分光光度计法测定植物和凋落物枝、叶以及土壤的K、Ca、Na、Mg含量.结果表明:柳杉成熟叶的K、Na和Mg含量(3.36-5.80 g/kg、0.01-0.20 g/kg和0.96-1.83 g/kg)低于全球木本植物叶片的平均值,表明该区柳杉生长可能受到K、Na和Mg限制.发育阶段对柳杉枝和叶4种矿质元素含量及其重吸收效率均有显著影响.随发育阶段的增加,柳杉成熟枝、叶的K、Ca含量均呈“N型变化,Mg含量呈先增后减的变化趋势;凋落枝、叶的K含量呈先减后增趋势,Ca、Mg含量呈增加趋势;枝、叶的K、Ca、Mg重吸收效率均表现为先增后减的趋势.器官对柳杉枝和叶的K、Ca、Na含量及其重吸收效率均有显著影响,成熟叶的Ca、Na含量显著高于成熟枝,凋落叶的K、Ca含量显著高于凋落枝,枝的K重吸收效率显著高于叶.枝、叶的矿质元素重吸收效率与植物的矿质元素含量呈显著正相关(K除外),与凋落物的矿质元素含量呈显著负相关(枝的Mg除外);并且,叶的K和Mg重吸收效率分别与土壤的K和Mg含量呈显著负相关.总体来看,矿质元素重吸收效率与植物和凋落物矿质元素含量的线性关系相较土壤更紧密.4种矿质元素间存在显著的异速关系,其异速指数大小受到器官、元素等因素的调控;本研究结果有助于深入认识不同发育阶段柳杉人工林的矿质元素限制格局和养分利用策略,可为柳杉人工林的科学经营和管理提供理论依据.