南昌市艾溪湖湿地24种水生园林植物叶碳氮磷含量特征
2020-08-02汪琴
摘要：于植物生长旺盛期（4月份）在南昌市艾溪湖湿地公园采集24种水生园林植物样品，测定叶片碳氮磷含量，探讨其化学计量比及相关性，为城市湿地的合理开发与保护提供理论基础。结果表明：挺水植物碳氮磷含量总体较大，漂浮/浮叶植物碳氮磷含量总体较小;C：N与P含量有显著的相关性;N：P与N、P含量无明显相关性;水生功能群植物N：P均<14，初步判断艾溪湖湿地受N限制。
关键词：艾溪湖;湿地;园林植物;碳氮磷
中图分类号：X835 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）12-0-01
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.12.065
Characteristics of carbon，nitrogen and phosphorus content in leaves of 24 aquatic garden plants in AI Xihu Forest Wetland Park，Nanchang
Wang Qin
（College of Geography and Environment，Jiangxi Normal University，Nanchang Jiangxi 330022，China）
Abstract：In the flourishing period （April）， 24 kinds of aquatic garden plants were collected in AI Sihu Forest Wetland Park.The carbon， nitrogen and phosphorus content in leaves were determined， and the chemical metrological ratio and correlation were discussed to provide a theoretical basis for the rational development and protection of urban wetland.The results showed that the total content of carbon， nitrogen and phosphorus in emergent plants was higher than that in floating/floating leaf plants. C：N was significantly correlated with P content. N：P had no significant correlation with the content of N and P. The aquatic functional group plants N：P <14， preliminarily concluded that the wetland was restricted by N.
key word：Aixi Lake;Wetland;Garden Plants;Carbon， nitrogen and phosphorus
园林植被具有蒸腾吸热、涵养水源、碳氧平衡、吸污滞尘等多种功能[1-3]，能够有效清除大气污染物，从而改善空气质量和生态环境健康[4]。叶片是植物进行光合作用的最主要器官，与植物的生物量及养分吸收等息息相关，因此，应用叶性状研究植物对环境的适应机理成了生态学领域近年研究中新的突破点，已有不少学者开展了相关的学术研究并取得了一定的成果。
1 材料和方法
1.1 研究区概况
研究区设置在南昌市艾溪湖湿地，位于南昌高新技术开发区艾溪湖东岸，属于亚热带季风湿润气候，湿润温和，年均温17℃-17.7℃，年降雨量1 600-1 700㎜，年日照1 723-1 820h，无霜期251-272d。湿地植被主要物种有菖蒲、花叶芦竹、水葱、再力花等。
1.2 样品采集与分析
于2019年生长季（4月），在艾溪湖湿地对常见园林绿化植物进行采集。选择长势良好的植株，采集当年生、成熟、完全伸展且健康无病虫害的叶片约100 g，用自封袋装好并编号，带回实验室。每种植物类型获取3个重复样品。植物样品经清洗后于烘箱中105℃杀青0.5 h，然后60℃烘干至恒重。植物干样经磨碎过筛后测定其总碳、总氮和总磷含量。采用元素分析仪测定植物样品全C、全N含量，该仪器型号规格是：EA3000。采用钼锑抗比色法进行植物样品全P含量测定。测定结果以单位质量的养分含量表示（mg/g）。
2 结果与分析
2.1 碳氮磷含量
艾溪湖湿地水生植物叶碳氮磷含量变化范围分别为：256.12-447.92mg/g、6.04-30.26mg/g、2.12-8.26mg/g。平均值分别为：357.07±54.26mg/g、15.52±2.64mg/g、3.81±0.76mg/g。变异系数分别为：15.20%、17.01%、19.95%。
湿生植物的叶碳含量最大，为396.71±55.35mg/g，漂浮/浮叶植物叶碳含量平均值最小，为302.85±58.13mg/g。挺水植物叶碳含量平均值为383.77±42.12mg/g，沉水植物叶碳含量平均值为321.37±48.36mg/g。沉水植物叶氮含量平均值最大，为22.54±5.06mg/g，漂浮/浮叶植物叶氮含量平均值最小，为9.11±3.11mg/g，濕生植物的叶氮含量平均值为13.20±4.07mg/g，而挺水植物叶氮含量平均值为16.11±4.68mg/g。挺水植物叶氮含量平均值最大，为5.55±0.56mg/g，湿生植物的叶磷含量平均值最小，为2.92±0.19mg/g，漂浮/浮叶植物叶氮含量平均值为3.31±0.42mg/g，沉水植物叶氮含量平均值为3.43±0.83mg/g。
2.2 叶碳氮磷化学计量比及其相关性
水生园林植物的叶C：N波动范围为12.15-64.40，平均值为27.67±3.59，变异系数为12.97%;叶N：P波动范围为0.82-9.54，平均值为4.68±0.66，变异系数为14.10%;叶C：P波动范围为45.55-189.80，平均值为109.77±17.54，变异系数为15.98%。
湿生植物的叶C：N均值为33.89±5.12，挺水植物叶C：N均值为25.91±6.03，漂浮/浮叶植物叶C：N最大，为37.15±4.55，沉水植物叶C：N最小，为14.39±4.98。湿生植物叶N：P为4.65±0.32，挺水植物叶N：P为3.08±0.41，漂浮/浮叶植物叶N：P为2.71±0.22，沉水植物叶N：P为7.14±0.75显著大于其他功能群。湿生植物叶C：P均值最大，为145.86±23.16，而挺水植物的叶C：P均值最小，为72.82±10.25，漂浮/浮叶植物叶C：P为95.65±13.04，沉水植物叶C：P为99.01±12.41。
艾溪湖湿地24种水生园林植物叶碳氮磷元素含量相关性分析显示：C：N与N含量存在极显著负相關，与P含量有显著的相关性，而与C含量相关性不显著;N：P与N、P含量无明显相关性;C：P 则与N、P含量存在极显著的负相关关系，而与C含量相关性不显著。
3 讨论
叶碳氮比C：N、碳磷比C：P表示植物吸收营养元素时所能同化C的能力，反映了植物对营养元素的利用效率，同时也代表着不同群落固碳效率的高低。本研究中不同水生功能群植物叶C：N表现为：漂浮/浮叶植物（37.15±4.55）> 湿生植物（33.89±5.12）> 挺水植物（25.91±6.03）> 沉水植物（14.39±4.98），说明漂浮/浮叶植物和湿生植物N利用效率较挺水植物和沉水植物更高。湿生植物由于生长在干湿交替地带，其土壤中的N， P等养分，特别是N处于极大的波动中。同时，地表径流与地下径流等可能会造成土壤养分的流失，因此推测本研究中湿生植物表现出较高的C：N值很可能是养分波动的一种表象，是湿生植物对环境变化的响应机制。叶C：P表现为湿生植物（145.86±23.16）> 沉水植物（99.01±12.41）> 漂浮/浮叶植物（95.65±13.04）> 挺水植物（72.82±10.25），表明湿生植物对C的获取能力较其他三种功能群更高。N：P是生物体营养状况和养分限制情况的植物比是重要衡量指标。研究表明，叶N：P<14说明植物受到N的限制，叶N：P>16意味着植物P受限，14
参考文献
[1]唐琳.城市园林绿化植物固碳效益研究[D].呼和浩特：内蒙古农业大学，2019.
[2]高琰.生态园林城市建设下的银川市乡土植物应用研究[D].成都：成都理工大学，2019.
[3]贾明云，李密密，周冬琴，等.南京5种园林植物对大气污染物的综合净化能力[J].江苏农业科学，2019，47（23）：158-163.
[4]杨梦秋，丁正亮，徐小牛，等.安徽油茶不同品种光合生理生态特性的研究[J].安徽农业大学学报，2011，38（03）：448-452.
收稿日期：2020-09-14
作者简介：汪琴（1994-），女，汉族，硕士研究生，研究方向为植物生态学。
