不同坡位火力楠幼樹葉片養分的特性分析

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.華南農業大學 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分含量，對環境的變化敏感響應，是植物進行光合作用的重要同化器官，其養分含量高低可以間接反映林分和土壤的養分水平，是對森林生態系統進行養分研究的重要依據[1]。植物葉片養分受到諸多因素的影響，如氣候條件、生長發育階段、季節動態和微環境因子等[2～4]。前人關于葉片養分的研究多集中于施肥對葉片養分的影響[5,6]，葉片養分的空間分布格局[7]和動態變化[3]、葉片養分與土壤養分的關系[8,9]、樹木缺素診斷和施肥方案設計[10]以及林分的葉片養分特征[1]等方面。

火力楠(Michelia macclurei)是華南地區重要的鄉土闊葉樹種。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分影響的報道。筆者對這一內容進行研究，可以從樹木養分角度為火力楠林的經營管理提供參考。

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(113°35.5′E，24°40.5′N)。試驗地土壤類型為砂頁巖發育成的紅壤，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。另外粵北的環境溫度高，有利于光合作用，葉片的養分代謝旺盛[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育。N是植物體內核酸、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能力來增強植物的耐旱性，而且能通過提高植物體內可溶性糖和磷脂的含量來增強植物的耐寒性?；鹆﹂~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功能, 能夠促進植物光合作用和光合產物的運輸、提高CO2的同化率和酶活性[26]?；鹆﹂~片的K含量為中坡>下坡>上坡?？赡苁怯捎谙缕碌牧窒轮参锷L比中坡茂盛，減少了幼樹吸收K[27]。