海南文昌生態站周邊植物葉片養分含量變化分析

王小燕 陳毅青 薛超文 林之盼 宿少鋒 薛楊

摘要[目的]比較分析海南文昌生態站周邊植物葉片養分含量。[方法]基于海南文昌生態站長期連續觀測要求，結合生態站項目研究內容，在生態站周邊東郊鎮、昌灑鎮、文教鎮、文城鎮4個標準樣地內選取文昌棰、百日青、山竹子、瓊崖海棠、晃傘楓、椰子、潺槁樹、海蓮、黃瑾、木麻黃、濕加松11個樹種，分別于2016年7月12日、2016年11月8日、2017年4月27日和2017年7月4日采集各樹種葉片，進行全氮、全磷、全鉀、全鈣、全鎂含量比較。[結果]2017年4月27日采集葉片全氮和全磷含量顯著高于其他日期采集葉片的含量。2017年4月27日采集葉片全鉀含量顯著高于2017年7月4日采集的全鉀含量。2016年7月12日葉片全鈣含量顯著低于其他日期采集葉片的含量。4次取樣葉片全鎂含量之間差異不顯著。[結論]該研究可為森林生態養分儲存和循環提供科學依據。

關鍵詞海南文昌生態站；森林；葉片；養分含量；分析

中圖分類號S718.5文獻標識碼A文章編號0517-6611（2017）35-0170-02

Abstract[Objective]To compare and analyze nutrient content of plant leaves around Wenchang Ecological Station of Hainan.[Mehtod]Based on the longterm continuous observation requirements of Wenchang Ecological Station of Hainan， selected the 4 standard samples of the eastern suburbs， Changsan town， Wenjiao town and Wencheng district， which were selected from the ecological station， 11 species of main tree species， such as Castanopsis wenchangensis， Podocarpus neriifolius D. Don， Garcinia mangostana L， Calophyllum inophyllum L， Heteropanax fragrans （Roxb.） Seem.， Cocos nucifera L.，Litseaglutinosa（Lour.）C.B.Rob， Bruguierasexangula， Hibiscustiliaceus， Casuarina equisetifolia and pinus elliottii×p.caribaea. The contents of nitrogen， phosphorus， potassium， calcium and magnesium were compared. [Result]The results showed that the leaf nitrogen content and

phosphorus contents of the collected leaves was significantly higher than that of the other days on April 27， 2017. The potassium content of leaves collected on April 27， 2017 was significantly higher than that of leaves collected on July 4， 2017. The calcium content was significantly lower than that of other days on July 12， 2016， and there was no significant difference in the leaf magnesium content. [Conclusion] This study can provide scientific basis for nutrient storage and cycling in forest ecosystems.

Key wordsWenchang Ecological Station of Hainan；Forest；Leaf；Nutrient content；Analysis

植物葉部化學元素含量通常用作診斷森林樹木的營養狀況和對肥料的需求量[1]。氮、磷、鉀、鈣、鎂是植物營養的必需元索，而且多數是通過葉部加以補充[2]。氮和磷是植物的基本營養元素，也是陸地生態系統中最重要的2個限制性元素[3]。氮能促進植物生長，有助于光合作用，磷能提高植物的抗逆能力[4-5] 。植物葉的光合作用有助于完成植物營養合成有機物，呼吸作用有助于氧化分解有機物，釋放能量，葉的蒸騰作用有助于調節體溫，促進物質的運輸和水分吸收。葉的另一個作用是吸收養料，對植物施加葉面肥就是通過葉來吸收養料，因此葉部是完成綠色植物代謝的核心。筆者對海南文昌生態站周邊植物的葉片進行養分化學分析，了解葉片養分的累積和轉化等動態階段營養規律，旨在為森林生態系統養分儲存和循環研究提供基礎數據。

1材料與方法

1.1研究區概況

研究區在文昌市東郊鎮、昌灑鎮、文教鎮、文城鎮，地理位置110°43′～110°58′ E，19°34′～19°44′ N，屬于沿海平原地帶，海拔在5～40 m。屬熱帶海洋季風氣候，氣候溫和，年平均溫度23.9 ℃，年降雨量1 949～2 202 mm，年均日照時數1 953.8 h。在研究區域選擇6種植被類型：木麻黃林、椰子林、紅樹林、次生林、混交林和濕加松林[5]。除紅樹林土壤為沿海灘涂地外，其他森林類型為濱海砂土，pH為4.0～8.2。

1.2樹種選擇

在文昌市東郊鎮、昌灑鎮、文教鎮、文城鎮4個標準樣地內選取文昌棰等11個主要樹種（表1）。

1.3葉片樣品釆集

首先收集6種植被類型樣地的自然環境及社會狀況資料；從樣地中選擇有代表性的植株，于2016年7月12日、2016年11月8日、2017年4月27日和2017年7月4日分別進行采集；葉片樣品取樣主要選擇生長健壯植株的中部葉片（不含葉鞘與葉柄部分），用蒸餾水沖洗，用吸水紙擦干，然后放在70 ℃鼓風干燥箱中烘干，用研體進行粉碎，過0.25 mm篩，保存于廣口瓶中貼好標簽，帶回實驗室進行測定。

1.4測定項目與方法

植物葉片樣品化驗指標包括全氮、全磷、全鉀、全鈣、全鎂5個指標，其中植物全氮含量采用H2SO4-H2O2消煮-半微量蒸餾法測定；植物全磷含量采用H2SO4-H2O2消煮-鉬銻抗吸光光度法測定；植物全鉀含量采用H2SO4-H2O2消煮-火焰光度法測定；植物全鈣、全鎂含量采用原子吸收分光光度法測定[6]。同時，進行主要養分含量的測試、分析和比較。

2結果與分析

2.1主要樹種葉片全氮含量比較

由圖1可知，2016年7月12日11個樹種葉片全氮含量為860～23.45 g/kg，平均14.93 g/kg；2016年11月8日11個樹種葉片全氮含量為877～15.22 g/kg，平均15.22 g/kg；2017年4月27日11個樹種葉片全氮含量為12.32～30.75 g/kg，平均19.79 g/kg；2017年7月4日11個樹種葉片氮含量為8.6～23.90 g/kg，平均15.19 g/kg。統計分析結果表明，2017年4月27日取樣葉片全氮含量顯著高于其他日期取樣的含量。究其原因，葉片全氮含量年內變化很大，一般呈下降趨勢，從大到小依次為嫩葉、成熟葉、老葉。因此，采樣時間對葉片全氮含量的影響很大。從分析結果來看，4月葉片全氮含量顯著高于其他時期葉片全氮含量，正是物候所導致的。而其他幾個取樣時間的葉片全氮含量之間差異不顯著。

2.2主要樹種葉片全磷含量比較

由圖2可見，2016年7月12日11個樹種葉片全磷含量為0.57～2.01 g/kg，平均104 g/kg；2016年11月8日11個樹種葉片全磷含量為0.60～2.83 g/kg，平均1.13 g/kg；2017年4月27日11個樹種葉片全磷含量為0.89～3.15 g/kg，平均1.41 g/kg；2017年7月4日11個樹種葉片全磷含量為0.65～1.95 g/kg，平均1.05 g/kg。統計分析結果表明，2017年4月27日葉片全磷含量顯著高于其他日期取樣的含量。究其原因，葉片磷全含量年內變化也很大，與葉片全氮相似，一般呈下降趨勢，從大到小依次為嫩葉、成熟葉、老葉。因此，采樣時間對葉片全磷含量的影響很大。從分析結果來看，4月葉片全磷含量顯著高于其他時間，正是物候所導致的。而其他幾個時間取樣葉片全磷含量的差異不顯著。

2.3主要樹種葉片全鉀含量比較

由圖3可知，2016年7月12日11個樹種葉片全鉀含量為1.89～24.83 g/kg，平均9.35 g/kg；2016年11月8日11個樹種葉片全鉀含量為3.38～22.52 g/kg，平均9.32 g/kg；2017年4月27日11個樹種葉片全鉀含量為3.30～26.87 g/kg，平均10.71 g/kg；2017年7月4日11個樹種葉片全鉀含量為2.48～22.01 g/kg，平均817 g/kg。統計分析結果表明，2017年4月27日葉片全鉀含量顯著高于2017年7月4日。究其原因，葉片全鉀含量年內變化很大，與葉片全氮、全磷含量的變化相似，一般呈下降趨勢，從大到小依次為嫩葉、成熟葉、老葉。因此，采樣時間對葉片鉀含量的影響很大。而前3次取樣之間葉片全鉀含量差異不顯著。

2.4主要樹種葉片全鈣含量比較

由圖4可知，2016年7月12日11個樹種葉片全鈣含量為1.30～19.11 g/kg，平均7.66 g/kg；2016年11月8日11個樹種葉片全鈣含量為1.82～34.16 g/kg，平均9.39 g/kg；2017年4月27日11個樹種葉片全鈣含量為0.89～3.15 g/kg，平均1.41 g/kg；2017年7月4日11個樹種葉片全鈣含量為2.07～20.30 g/kg，平均894 g/kg。統計分析結果表明，2016年7月12日葉片全鈣含量顯著低于其他日期的含量。究其原因，葉片全鈣含量年內變化也很大，與葉片全氮、全磷、全鉀等正好相反，一般呈上升趨勢，從小到大依次為嫩葉、成熟葉、老葉。因此，采樣時間對葉片全鈣含量的影響很大。從分析結果來看，2016年7月12日葉片全鈣含量顯著低于2016年11月08日，正是物候所導致的。而這種結果在2017年并未顯現，也可能是年際變化所引起的。后3次取樣葉片全鈣含量之間差異不顯著。

2.5主要樹種葉片全鎂含量比較

由圖5可知，2016年7月12日取樣對葉片全鎂含量影響不大，11個樹種葉片全鎂含量為0.48～5.04 g/kg，平均2.62 g/kg；2016年11月8日11個樹種葉片全鎂含量為0.71～4.77 g/kg，平均2.45 g/kg；2017年4月27日11個樹種葉片全鎂含量為0.48～5.75 g/kg，平均2.42 g/kg；2017年7月4日11個樹種葉片全鎂含量為0.85～4.73 g/kg，平均2.41 g/kg。統計分析結果表明，4次取樣葉片的全鎂含量之間差異不顯著（P<005）。葉片全鎂含量年內變化也很大，與葉片全鈣相似，一般呈上升趨勢，從小到大依次為

嫩葉、成熟葉、老葉。

3小結

綜上所述，從4次取樣葉片全氮、全磷、全鉀、全鈣、全鎂含量比較結果來看，4次取樣葉片養分含量變化較大，經比較與分析，養分含量變化主要受物候影響。為了減少物候對研究結果的影響，后續研究應該注意以下幾個問題：①每年定期采集葉片樣品，以減少物候的影響；②建立長期定位觀測樹種，以獲取同株樹木的樣本；③固定樣本葉片的采樣位置，以減少小生境對葉片養分含量的影響；④設置研究對照區域和對照樹種。

參考文獻

[1] 李景文.森林生態學[M].北京：中國林業出版社，1981.

[2] 王康雄，薛楊.文昌沿海區域25種植物葉片化學成分研究[J].熱帶林業，2015，43（3）：12-13.

[3] 張文彥，樊江文，鐘華平，等.中國典型草原優勢植物功能群氮磷化學計量學特征研究[J].草地學報，2010，18（4）：503-509.

[4] 劉鵬.郝朝運，陳子林，等.不同群落類型中七子花器官營養元素分布及其與土壤養分的關系[J].土壤學報，2008，45（2）：304-312.

[5] 劉憲釗.熱帶海岸木麻黃人工林近自然經營模式研究[D].北京：中國林業科學研究院，2011.

[6] 魯如坤.土壤農業化學分析方法[M].北京：中國農業科技出版社，2000.