海南文昌生态站周边植物叶片养分含量变化分析

王小燕 陈毅青 薛超文 林之盼 宿少锋 薛杨

摘要[目的]比较分析海南文昌生态站周边植物叶片养分含量。[方法]基于海南文昌生态站长期连续观测要求，结合生态站项目研究内容，在生态站周边东郊镇、昌洒镇、文教镇、文城镇4个标准样地内选取文昌棰、百日青、山竹子、琼崖海棠、晃伞枫、椰子、潺槁树、海莲、黄瑾、木麻黄、湿加松11个树种，分别于2016年7月12日、2016年11月8日、2017年4月27日和2017年7月4日采集各树种叶片，进行全氮、全磷、全钾、全钙、全镁含量比较。[结果]2017年4月27日采集叶片全氮和全磷含量显著高于其他日期采集叶片的含量。2017年4月27日采集叶片全钾含量显著高于2017年7月4日采集的全钾含量。2016年7月12日叶片全钙含量显著低于其他日期采集葉片的含量。4次取样叶片全镁含量之间差异不显著。[结论]该研究可为森林生态养分储存和循环提供科学依据。

关键词海南文昌生态站；森林；叶片；养分含量；分析

中图分类号S718.5文献标识码A文章编号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

植物叶部化学元素含量通常用作诊断森林树木的营养状况和对肥料的需求量[1]。氮、磷、钾、钙、镁是植物营养的必需元索，而且多数是通过叶部加以补充[2]。氮和磷是植物的基本营养元素，也是陆地生态系统中最重要的2个限制性元素[3]。氮能促进植物生长，有助于光合作用，磷能提高植物的抗逆能力[4-5] 。植物叶的光合作用有助于完成植物营养合成有机物，呼吸作用有助于氧化分解有机物，释放能量，叶的蒸腾作用有助于调节体温，促进物质的运输和水分吸收。叶的另一个作用是吸收养料，对植物施加叶面肥就是通过叶来吸收养料，因此叶部是完成绿色植物代谢的核心。笔者对海南文昌生态站周边植物的叶片进行养分化学分析，了解叶片养分的累积和转化等动态阶段营养规律，旨在为森林生态系统养分储存和循环研究提供基础数据。

1材料与方法

1.1研究区概况

研究区在文昌市东郊镇、昌洒镇、文教镇、文城镇，地理位置110°43′～110°58′ E，19°34′～19°44′ N，属于沿海平原地带，海拔在5～40 m。属热带海洋季风气候，气候温和，年平均温度23.9 ℃，年降雨量1 949～2 202 mm，年均日照时数1 953.8 h。在研究区域选择6种植被类型：木麻黄林、椰子林、红树林、次生林、混交林和湿加松林[5]。除红树林土壤为沿海滩涂地外，其他森林类型为滨海砂土，pH为4.0～8.2。

1.2树种选择

在文昌市东郊镇、昌洒镇、文教镇、文城镇4个标准样地内选取文昌棰等11个主要树种（表1）。

1.3叶片样品釆集

首先收集6种植被类型样地的自然环境及社会状况资料；从样地中选择有代表性的植株，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日分别进行采集；叶片样品取样主要选择生长健壮植株的中部叶片（不含叶鞘与叶柄部分），用蒸馏水冲洗，用吸水纸擦干，然后放在70 ℃鼓风干燥箱中烘干，用研体进行粉碎，过0.25 mm筛，保存于广口瓶中贴好标签，带回实验室进行测定。

1.4测定项目与方法

植物叶片样品化验指标包括全氮、全磷、全钾、全钙、全镁5个指标，其中植物全氮含量采用H2SO4-H2O2消煮-半微量蒸馏法测定；植物全磷含量采用H2SO4-H2O2消煮-钼锑抗吸光光度法测定；植物全钾含量采用H2SO4-H2O2消煮-火焰光度法测定；植物全钙、全镁含量采用原子吸收分光光度法测定[6]。同时，进行主要养分含量的测试、分析和比较。

2结果与分析

2.1主要树种叶片全氮含量比较

由图1可知，2016年7月12日11个树种叶片全氮含量为860～23.45 g/kg，平均14.93 g/kg；2016年11月8日11个树种叶片全氮含量为877～15.22 g/kg，平均15.22 g/kg；2017年4月27日11个树种叶片全氮含量为12.32～30.75 g/kg，平均19.79 g/kg；2017年7月4日11个树种叶片氮含量为8.6～23.90 g/kg，平均15.19 g/kg。统计分析结果表明，2017年4月27日取样叶片全氮含量显著高于其他日期取样的含量。究其原因，叶片全氮含量年内变化很大，一般呈下降趋势，从大到小依次为嫩叶、成熟叶、老叶。因此，采样时间对叶片全氮含量的影响很大。从分析结果来看，4月叶片全氮含量显著高于其他时期叶片全氮含量，正是物候所导致的。而其他幾个取样时间的叶片全氮含量之间差异不显著。

2.2主要树种叶片全磷含量比较

由图2可见，2016年7月12日11个树种叶片全磷含量为0.57～2.01 g/kg，平均104 g/kg；2016年11月8日11个树种叶片全磷含量为0.60～2.83 g/kg，平均1.13 g/kg；2017年4月27日11个树种叶片全磷含量为0.89～3.15 g/kg，平均1.41 g/kg；2017年7月4日11个树种叶片全磷含量为0.65～1.95 g/kg，平均1.05 g/kg。统计分析结果表明，2017年4月27日叶片全磷含量显著高于其他日期取样的含量。究其原因，叶片磷全含量年内变化也很大，与叶片全氮相似，一般呈下降趋势，从大到小依次为嫩叶、成熟叶、老叶。因此，采样时间对叶片全磷含量的影响很大。从分析结果来看，4月叶片全磷含量显著高于其他时间，正是物候所导致的。而其他几个时间取样叶片全磷含量的差异不显著。

2.3主要树种叶片全钾含量比较

由图3可知，2016年7月12日11个树种叶片全钾含量为1.89～24.83 g/kg，平均9.35 g/kg；2016年11月8日11个树种叶片全钾含量为3.38～22.52 g/kg，平均9.32 g/kg；2017年4月27日11个树种叶片全钾含量为3.30～26.87 g/kg，平均10.71 g/kg；2017年7月4日11个树种叶片全钾含量为2.48～22.01 g/kg，平均817 g/kg。统计分析结果表明，2017年4月27日叶片全钾含量显著高于2017年7月4日。究其原因，叶片全钾含量年内变化很大，与叶片全氮、全磷含量的变化相似，一般呈下降趋势，从大到小依次为嫩叶、成熟叶、老叶。因此，采样时间对叶片钾含量的影响很大。而前3次取样之间叶片全钾含量差异不显著。

2.4主要树种叶片全钙含量比较

由图4可知，2016年7月12日11个树种叶片全钙含量为1.30～19.11 g/kg，平均7.66 g/kg；2016年11月8日11个树种叶片全钙含量为1.82～34.16 g/kg，平均9.39 g/kg；2017年4月27日11个树种叶片全钙含量为0.89～3.15 g/kg，平均1.41 g/kg；2017年7月4日11个树种叶片全钙含量为2.07～20.30 g/kg，平均894 g/kg。统计分析结果表明，2016年7月12日叶片全钙含量显著低于其他日期的含量。究其原因，叶片全钙含量年内变化也很大，与叶片全氮、全磷、全钾等正好相反，一般呈上升趋势，从小到大依次为嫩叶、成熟叶、老叶。因此，采样时间对叶片全钙含量的影响很大。从分析结果来看，2016年7月12日叶片全钙含量显著低于2016年11月08日，正是物候所导致的。而这种结果在2017年并未显现，也可能是年际变化所引起的。后3次取样叶片全钙含量之间差异不显著。

2.5主要树种叶片全镁含量比较

由图5可知，2016年7月12日取样对叶片全镁含量影响不大，11个树种叶片全镁含量为0.48～5.04 g/kg，平均2.62 g/kg；2016年11月8日11个树种叶片全镁含量为0.71～4.77 g/kg，平均2.45 g/kg；2017年4月27日11个树种叶片全镁含量为0.48～5.75 g/kg，平均2.42 g/kg；2017年7月4日11个树种叶片全镁含量为0.85～4.73 g/kg，平均2.41 g/kg。统计分析结果表明，4次取样叶片的全镁含量之间差异不显著（P<005）。叶片全镁含量年内变化也很大，与叶片全钙相似，一般呈上升趋势，从小到大依次为

嫩叶、成熟叶、老叶。

3小结

综上所述，从4次取样叶片全氮、全磷、全钾、全钙、全镁含量比较结果来看，4次取样叶片养分含量变化较大，经比较与分析，养分含量变化主要受物候影响。为了减少物候对研究结果的影响，后续研究应该注意以下几个问题：①每年定期采集叶片样品，以减少物候的影响；②建立长期定位观测树种，以获取同株树木的样本；③固定样本叶片的采样位置，以减少小生境对叶片养分含量的影响；④设置研究对照区域和对照树种。

参考文献

[1] 李景文.森林生态学[M].北京：中国林业出版社，1981.

[2] 王康雄，薛杨.文昌沿海区域25种植物叶片化学成分研究[J].热带林业，2015，43（3）：12-13.

[3] 张文彦，樊江文，钟华平，等.中国典型草原优势植物功能群氮磷化学计量学特征研究[J].草地学报，2010，18（4）：503-509.

[4] 刘鹏.郝朝运，陈子林，等.不同群落类型中七子花器官营养元素分布及其与土壤养分的关系[J].土壤学报，2008，45（2）：304-312.

[5] 刘宪钊.热带海岸木麻黄人工林近自然经营模式研究[D].北京：中国林业科学研究院，2011.

[6] 鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京：中国农业科技出版社，2000.