中国主要湿地植被氮和磷生态化学计量学特征

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1 0 4 2植物生态学报 C h i n e s e J o u r n a l o f P l a n t E c o l o g y 2 0 1 4, 3 8 ( 1 O ): 1 0 4 1— 1 0 5 2

兴国，2 0 1 0 ),是全球变化研究的热点(王绍强和于贵瑞， 2 0 0 8; He s s e n e t a 1 ., 2 0 1 3 )。氮 ( N)和磷( P )在植物体内存在功能上的联系 ( Z h a n g e t a 1 .,2 0 0 3 ), 而N: P在一定程度上可反映植物群落的结构、功能

1材料和方法 1 . 1数据收集根据 7 3篇相关文献资料，收集中国5 2个采样区

和养分供应状况等 ( Ko e r s e l ma n& Me u l e ma n, 1 9 9 6;Gt i s e we l l e t a 1 ., 2 0 0 3;Ol d e e t a 1 ., 2 0 0 3; Wu

(表1 )6 4 9个湿地植物不同器官和全株样本的N和 P 含量数据，建立数据库。并进一步依据植物器官、 生长期、植物生活型、气候带和湿地类型对数据集

e t a 1 ., 2 0 1 2 )。因此，研究植物N和P生态化学计量学特征对揭示植物与生境的耦合关系具有重要 意义。

进行分类和统计。其中，植物生活型划分参考《植 物生态学》(姜汉侨等， 2 0 0 4 );气候带划分参考《中

当前，国内外对区域尺度 (任书杰等，2 0 0 8, 2 0 1 2; Ka n g e t a 1 ., 2 0 1 1 )、国家尺度 ( Ha n e t a 1 ., 2 0 0 5, 2 0 1 1; He e t a 1 ., 2 o o 8 )￣全球尺度 ( E l s e r e t a 1 ., 2 0 0 0; Re i c h& Ol e k s y n,2 0 0 4;Ke r k h o f e t a 1 .,2 0 0 5;Or—

国植被区划图》中的气候带划分原则(张新时， 2 0 0 8 ); 湿地类型划分参考《全国第二次湿地资源调查》f国 家林业局， 2 0 0 8 )。

1 . 2数

据分析

d o i f e z e t a 1 ., 2 0 0 9 )植物的N和P生态化学计量学特征的研究较多。综观前人的有关研究，植物生态化学 计量学特征与诸多因子密切相关，如叶片特征 ( C h e n e t a 1 .,2 0 1 1 )、植物器官( Mi n d e n& K l e y e r, 2 0 1 4 )、生长周期( Ni e l s e n e t a 1 ., 1 9 9 6; T h o mp s o n e t a 1 .,1 9 9 7;S t e r n e r& E l s e r, 2 0 0 2; Or g e a s e t a 1 ., 2 0 0 3;

采用S P S S 1 7 . 0的单因素方差分析 ( o n e— wa y ANO VA )及多重显著性比较检验 ( )方法分析不 同植物器官、气候带、植物生活型和湿地类型N、P 和N: P的差异；采用回归分析方法拟合植物不同器官N￣ I] P的关系；采用频率分布检验样本的分布特

征。样本频率分布直方图(图1 )表明植物各器官的N 和P含量大多为非正态分布。因此，用几何平均数来表示各器官的N￣ t l P平均含量。使用O r i g i n 8 . 0软件进 行图形绘制。

E l s e r e t a 1 .,2 0 1 0 )和植物生活型( G r e e n w a y,1 9 9 7; Re i c h e t a1 .,1 99 9;Ha l l e t a 1 .,2 01 0;Ke r k h of f&

E n q u i s t, 2 0 0 6 )等。湿地作为一种特殊的生态系统类型，植物的生长受复杂的水文和土壤状况影响 ( Z h a n g e t a 1 ., 2 0 1 3; Xi e e t a 1 ., 2 0 1 4 )。目前，已有较多学者对湿地植物N和P生态化学计量学特征做了相关报道。章文龙等 ( 2 0 0 9 )对闽江河口湿地的研究指出，湿地植物N和 P的变化与植物器官和生长期密

2结果 2 . 1不同植物器官N, I I P含量的关系湿地植物不同器官的N和 P含量均存在极显著相关性<0 . 0 1 )。分别将湿地植物不同器官的N和 P 含量取对数后作回归分析，二者符合线性回归方程 (图2 )。说明湿地植物的N: P在大区域尺度条件下具有一定的

稳定性。各器官的N￣ 1 1 P含量的相关性大小表现为：叶片>地上部分>全株>茎。

切相关；邵学新等 ( 2 0 1 3 )对杭州湾潮滩湿地的研究 表明，植物地上部分的N和P含量随植物生长而明显下降；鲁静等 ( 2 0 1 1 通过研究洱海流域 4 4种湿地植物，发现不同生活型的湿地植物 N和 P含量存在

2 . 2植物不同器官的N、P含量及N: P 分别统计叶片、茎、地上部分和全株的N、P含 量￣ D N: P值(表2 )。由表2可知，湿地植物叶片N含量

显著差异。然而，这些研究主要集中在较小的区域 尺度，较大区域尺度下的湿地植物 N和 P生态化学

计量学特征鲜见报道。大尺度条件下，湿地植物N 和P生态化学计量学特征与陆地植物有何异同？影

最高，地上部分次之，茎含量最低；且叶片N含量变化范围( 1 . 7 7 5 . 0 6 mg g 1明显较茎的广 ( 1 . 8 0— 2 6 . 3 7

响湿地植物N￣ l l P生态化学计量学特征的关键的因子是什么？这些问题仍有待研究探讨。鉴于此，我们收集了中国不同湿地植物 N和P含量及其 N: P数 据，分析了不同植物器官、生长期、植物生活型和

mg )。P含量与N: P的值与N含量的变化趋势相似， 亦呈现出叶片最高和茎最低的特征。 2 . 3 N、P和N: P的时间动态冬季，大部分湿地草本植物地上部分枯死，因而选取样本容量大的月份 ( 4 - 1 0￣ j )和植物器官(叶片

湿地类型的植物 N和 P生态化学计量学特征，，以期从较宏观尺度理解湿地植物N和 P生态化学计量学特征及其影响因素。

①国家林业局 ( 2 0 0 8 ) .全国第二次湿地资源调查。 、 ) l,、 ) . pl a nt— e c ol o gy. t o m

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