秦岭华北落叶松人工林叶茎根氮磷含量动态变化与N：P化学计量学特征研究

秦岭华北落叶松人工林叶茎根氮磷含量动态变化与N：P化学计
量学特征研究
氮、磷作为林木生长必需的重要元素，同时也是植物生长的主要限制性元素，两者含量及之间的平衡影响着林木的生长、发展和演替，同时影响林木凋落物的分解和土壤肥力的变化。

因此，林木对氮磷的吸收、利用、分配等过程对林木的养分平衡具有重要意义。

本文以华北落叶松人工林为研究对象，在土壤氮、磷亏缺的林地内进行氮磷施肥肥效与氮磷吸收试验，通过采集不同施肥处理和不同林龄华北落叶松不同生长阶段的针叶、茎干、细根，测定针叶、茎干、细根的氮磷含量，分析华北落叶松体内不同部位（针叶、茎干、细根）的氮磷含量分配特征、氮磷时空变化规律以及N:P化学计量特征，明确华北落叶松针叶氮磷养分再吸收效率特征，探讨华北落叶松人工林针叶、茎干、细根氮磷含量动态变化及其N:P化学计量特征对氮磷施肥和不同林龄的响应，为揭示华北落叶松对氮磷养分的吸收、利用和归还机制提供理论基础，也为华北落叶松人工林的健康生长提供理论依据。

主要研究结果如下：(1)施用氮、磷对华北落叶松针叶、茎干、细根的氮磷含量有重要的影响。

施氮显著增加针叶、茎干、细根的氮含量，相对降低针叶和细根的磷含量，对茎干的磷含量没有显著的影响；施磷则显著降低针叶和细根的氮含量，提高针叶、茎干、细根的磷含量。

不同施肥处理华北落叶松针叶、茎干、细根的氮、磷含量随着季节呈波动变化，针叶的氮含量呈先降低后升高再下降的趋势，在生长季节中期的7月或8月达到峰值，而在10月达到最低值。

供磷水平下，针叶的磷含量呈先逐渐升高再下降的趋势，而其它施肥处理针
叶的磷含量在生长季初期和中期内波动变化不大，略为下降趋势，到生长季后期急剧下降。

各施肥处理茎干的氮、磷含量呈现先升高后降低再升高的总体趋势，变化趋势基本一致，只是出现转折的时间不一样。

各施肥处理细根的氮含量呈先升高后下降再升高的趋势，而细根的磷含量呈逐渐升高的趋势，氮、磷含量在生长季末期（10月）达到最大。

不同施肥处理对华北落叶松针叶、茎干、细根的N/P比产生明显影响。

施氮可提高针叶、茎干、细根的N/P比，施磷则降低针叶、茎干、细根的
N/P比，这反映了施氮增加针叶、茎干、细根的氮含量，施磷增加针叶、茎干、细根的磷含量，表明了华北落叶松针叶、茎干、细根的生长会受氮、磷水平的影响。

各施肥处理华北落叶松针叶、茎干、细根的N/P比在7月或8月不同程度地达到最大。

合理施肥可以提高针叶的N再吸收效率，施氮肥对针叶的P再吸收效率影响不大，施磷肥则较大程度的降低针叶的P再吸收效率。

(2)各龄级华北落叶松针叶的氮含量随着季节变化呈现基本一致的趋势，均为先升高后降低的趋势。

各个林龄的华北落叶松针叶的磷含量随季节变化呈下降趋势，但6a生的树木在下降过程中有突然升高再下降的波动。

华北落叶松针叶的氮、磷含量并未表现出随林龄的变化而出现有规律的增减。

11a生和21a生华北落叶松茎干的氮含量随着季节的变化呈现先增加后减少再增加的趋势；31a生和41a生华北落叶松茎干的氮含量则随着季节的变化表现出先增加后减少的趋势。

整体上各个林龄的华北落叶松茎干的磷含量随季节表现出先增加后减少的趋势。

随着林龄的变化，华北落叶松茎干的氮含量并未表现出有规律的增减，而茎
干的磷含量则表现出了随林龄的增加而降低的趋势。

总体上各龄级华北落叶松细根的氮、磷含量随着季节变化均呈现增加的趋势。

随着林龄的增加，华北落叶松细根的氮含量呈增加趋势，而磷含量则未表现出明显的增减趋势。

随着林龄的增加，华北落叶松针叶和细根的N/P比逐渐增加，反映了随林龄增加华北落叶松针叶和细根的N/P比出现了一种调整，这也许是华北落叶松为了适应土壤氮、磷可利用变化的一个重要改变。

华北落叶松针叶的N、P再吸收效率表现出在中龄林（21a）达到最大，并未随树木年龄的变化而出现有规律的增减。

(3)不同施肥处理和不同林龄华北落叶松人工林针叶、茎干、细根的氮、磷含量不同，其含量随着季节呈现不同的变化规律。

氮、磷含量的基本规律是针叶最大，细根次之，茎干最小，即针叶＞细根＞茎干，说明植株吸收的氮、磷营养主要分配到华北落叶松针叶内。

华北落叶松人工林林木生长基本上均是N元素供应不足，林木生长受N限制，不受P限制。

(4)在生长季节内，6a、11a、21a、31a和41a的华北落叶松针叶的氮含量范围分别为12.01~22.33g/kg、14.16~17.79g/kg、5.85~20.97g/kg、
15.69~23.06g/kg、12.32~24.42g/kg，磷含量范围分别为1.70~2.76g/kg、
1.82~
2.72g/kg、0.44~2.17g/kg、1.58~2.10g/kg、1.22~2.42g/kg，N/P比范围分别为7.05~9.64、6.30~9.63、8.22~12.94、8.41~1
3.41、7.68~10.16；细根的氮含量范围分别为3.04~8.83g/kg、1.60~7.42g/kg、3.65~8.88g/kg、
6.74~13.49g/kg、
7.76~14.13g/kg，磷含量范围分别为0.93~1.21g/kg、
0.50~1.50g/kg、0.92~1.22g/kg、0.76~1.62g/kg、1.11~1.31g/kg，N/P比范围分别为3.26~7.30、3.35~8.06、3.48~8.46、8.34~11.12、6.47~10.88。

11a、
21a、31a和41a的华北落叶松茎干的氮含量范围分别为0.93~2.63g/kg、
0.47~1.38g/kg、0.70~2.35g/kg、0.70~2.33g/kg，磷含量范围分别为
0.085~0.142g/kg、0.055~0.104g/kg、0.032~0.057g/kg、0.048~0.063g/kg，茎干的N/P比范围分别为9.23~23.16、6.34~19.68、10.54~23.68、13.08~19.69。