南昌市艾溪湖濕地24種水生園林植物葉碳氮磷含量特征

摘要：于植物生長(zhǎng)旺盛期（4月份）在南昌市艾溪湖濕地公園采集24種水生園林植物樣品，測(cè)定葉片碳氮磷含量，探討其化學(xué)計(jì)量比及相關(guān)性，為城市濕地的合理開(kāi)發(fā)與保護(hù)提供理論基礎(chǔ)。結(jié)果表明：挺水植物碳氮磷含量總體較大，漂浮/浮葉植物碳氮磷含量總體較小;C：N與P含量有顯著的相關(guān)性;N：P與N、P含量無(wú)明顯相關(guān)性;水生功能群植物N：P均<14，初步判斷艾溪湖濕地受N限制。

關(guān)鍵詞：艾溪湖;濕地;園林植物;碳氮磷

中圖分類號(hào)：X835 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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

園林植被具有蒸騰吸熱、涵養(yǎng)水源、碳氧平衡、吸污滯塵等多種功能[1-3]，能夠有效清除大氣污染物，從而改善空氣質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境健康[4]。葉片是植物進(jìn)行光合作用的最主要器官，與植物的生物量及養(yǎng)分吸收等息息相關(guān)，因此，應(yīng)用葉性狀研究植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)機(jī)理成了生態(tài)學(xué)領(lǐng)域近年研究中新的突破點(diǎn)，已有不少學(xué)者開(kāi)展了相關(guān)的學(xué)術(shù)研究并取得了一定的成果。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)設(shè)置在南昌市艾溪湖濕地，位于南昌高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)艾溪湖東岸，屬于亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候，濕潤(rùn)溫和，年均溫17℃-17.7℃，年降雨量1 600-1 700㎜，年日照1 723-1 820h，無(wú)霜期251-272d。濕地植被主要物種有菖蒲、花葉蘆竹、水蔥、再力花等。

1.2 樣品采集與分析

于2019年生長(zhǎng)季（4月），在艾溪湖濕地對(duì)常見(jiàn)園林綠化植物進(jìn)行采集。選擇長(zhǎng)勢(shì)良好的植株，采集當(dāng)年生、成熟、完全伸展且健康無(wú)病蟲(chóng)害的葉片約100 g，用自封袋裝好并編號(hào)，帶回實(shí)驗(yàn)室。每種植物類型獲取3個(gè)重復(fù)樣品。植物樣品經(jīng)清洗后于烘箱中105℃殺青0.5 h，然后60℃烘干至恒重。植物干樣經(jīng)磨碎過(guò)篩后測(cè)定其總碳、總氮和總磷含量。采用元素分析儀測(cè)定植物樣品全C、全N含量，該儀器型號(hào)規(guī)格是：EA3000。采用鉬銻抗比色法進(jìn)行植物樣品全P含量測(cè)定。測(cè)定結(jié)果以單位質(zhì)量的養(yǎng)分含量表示（mg/g）。

2 結(jié)果與分析

2.1 碳氮磷含量

艾溪湖濕地水生植物葉碳氮磷含量變化范圍分別為：256.12-447.92mg/g、6.04-30.26mg/g、2.12-8.26mg/g。平均值分別為：357.07±54.26mg/g、15.52±2.64mg/g、3.81±0.76mg/g。變異系數(shù)分別為：15.20%、17.01%、19.95%。

濕生植物的葉碳含量最大，為396.71±55.35mg/g，漂浮/浮葉植物葉碳含量平均值最小，為302.85±58.13mg/g。挺水植物葉碳含量平均值為383.77±42.12mg/g，沉水植物葉碳含量平均值為321.37±48.36mg/g。沉水植物葉氮含量平均值最大，為22.54±5.06mg/g，漂浮/浮葉植物葉氮含量平均值最小，為9.11±3.11mg/g，濕生植物的葉氮含量平均值為13.20±4.07mg/g，而挺水植物葉氮含量平均值為16.11±4.68mg/g。挺水植物葉氮含量平均值最大，為5.55±0.56mg/g，濕生植物的葉磷含量平均值最小，為2.92±0.19mg/g，漂浮/浮葉植物葉氮含量平均值為3.31±0.42mg/g，沉水植物葉氮含量平均值為3.43±0.83mg/g。

2.2 葉碳氮磷化學(xué)計(jì)量比及其相關(guān)性

水生園林植物的葉C：N波動(dòng)范圍為12.15-64.40，平均值為27.67±3.59，變異系數(shù)為12.97%;葉N：P波動(dòng)范圍為0.82-9.54，平均值為4.68±0.66，變異系數(shù)為14.10%;葉C：P波動(dòng)范圍為45.55-189.80，平均值為109.77±17.54，變異系數(shù)為15.98%。

濕生植物的葉C：N均值為33.89±5.12，挺水植物葉C：N均值為25.91±6.03，漂浮/浮葉植物葉C：N最大，為37.15±4.55，沉水植物葉C：N最小，為14.39±4.98。濕生植物葉N：P為4.65±0.32，挺水植物葉N：P為3.08±0.41，漂浮/浮葉植物葉N：P為2.71±0.22，沉水植物葉N：P為7.14±0.75顯著大于其他功能群。濕生植物葉C：P均值最大，為145.86±23.16，而挺水植物的葉C：P均值最小，為72.82±10.25，漂浮/浮葉植物葉C：P為95.65±13.04，沉水植物葉C：P為99.01±12.41。

艾溪湖濕地24種水生園林植物葉碳氮磷元素含量相關(guān)性分析顯示：C：N與N含量存在極顯著負(fù)相關(guān)，與P含量有顯著的相關(guān)性，而與C含量相關(guān)性不顯著;N：P與N、P含量無(wú)明顯相關(guān)性;C：P 則與N、P含量存在極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，而與C含量相關(guān)性不顯著。

3 討論

葉碳氮比C：N、碳磷比C：P表示植物吸收營(yíng)養(yǎng)元素時(shí)所能同化C的能力，反映了植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的利用效率，同時(shí)也代表著不同群落固碳效率的高低。本研究中不同水生功能群植物葉C：N表現(xiàn)為：漂浮/浮葉植物（37.15±4.55）> 濕生植物（33.89±5.12）> 挺水植物（25.91±6.03）> 沉水植物（14.39±4.98），說(shuō)明漂浮/浮葉植物和濕生植物N利用效率較挺水植物和沉水植物更高。濕生植物由于生長(zhǎng)在干濕交替地帶，其土壤中的N， P等養(yǎng)分，特別是N處于極大的波動(dòng)中。同時(shí)，地表徑流與地下徑流等可能會(huì)造成土壤養(yǎng)分的流失，因此推測(cè)本研究中濕生植物表現(xiàn)出較高的C：N值很可能是養(yǎng)分波動(dòng)的一種表象，是濕生植物對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)機(jī)制。葉C：P表現(xiàn)為濕生植物（145.86±23.16）> 沉水植物（99.01±12.41）> 漂浮/浮葉植物（95.65±13.04）> 挺水植物（72.82±10.25），表明濕生植物對(duì)C的獲取能力較其他三種功能群更高。N：P是生物體營(yíng)養(yǎng)狀況和養(yǎng)分限制情況的植物比是重要衡量指標(biāo)。研究表明，葉N：P<14說(shuō)明植物受到N的限制，葉N：P>16意味著植物P受限，14 濕生植物（4.65±0.32）> 挺水植物（3.08±0.41）漂浮/浮葉植物（2.71±0.22），葉N：P均<14，說(shuō)明艾溪湖濕地在采樣期間主要受到N限制。盡管N：P被廣泛應(yīng)用于養(yǎng)分限制的判斷，但不同環(huán)境條件、不同生態(tài)系統(tǒng)類型，都會(huì)導(dǎo)致N：P的動(dòng)態(tài)變化，因而利用化學(xué)計(jì)量關(guān)系來(lái)判斷養(yǎng)分的限制還需要進(jìn)一步的野外施肥實(shí)驗(yàn)加以印證。艾溪湖濕地24種水生園林植物碳氮磷元素含量相關(guān)性分析表明：C：N與P含量有顯著的相關(guān)性，而與C含量相關(guān)性不顯著;N：P與N、P含量無(wú)明顯相關(guān)性;C：P則與N、P含量存在極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，而與C含量相關(guān)性不顯著。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2020-09-14

作者簡(jiǎn)介：汪琴（1994-），女，漢族，碩士研究生，研究方向?yàn)橹参锷鷳B(tài)學(xué)。