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广西大石围天坑群植物叶片养分特征及其适应性
郑莉莉, 余林兰, 戴萍, 薛跃规, 龙萍
植物生态学报    2024, 48 (7): 872-887.   DOI: 10.17521/cjpe.2023.0217
摘要   (1022 HTML79 PDF(pc) (2278KB)(442)  

植物叶片生态化学计量特征及其差异可以反映植物对环境的响应, 是了解植物与环境相互作用的关键。特殊的天坑环境创造了良好的植物生长条件。为探究天坑植物的养分利用特征与环境适应性差异, 揭示天坑森林植物适应机制, 为天坑森林养分循环与群落构建理论研究提供基础数据, 该研究对广西大石围天坑群坑内外植物叶片中碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)养分化学计量特征进行比较。采用相关性分析和冗余分析等统计方法研究植物各化学计量间的内在联系和环境对其的影响。结果表明: (1)与其他喀斯特地区植物以及全国陆地植物相比, 研究区域内的36科55属64种植物叶片具有较低的C含量, 较高的N、P、K、Ca、Mg含量和较低的C:N、C:P, 表明天坑植物具有低固C、高养分积累、高生长速率与低养分利用效率的总体特征。(2)大石围天坑群植物叶片N:P平均值为16.65, N:K平均值为1.50, K:P平均值为10.10, 表明天坑植物整体K富足而N、P养分受限。(3)显著性分析表明: 不同位置、不同功能群植物养分含量与化学计量比存在显著差异, 不同环境、不同类型植物养分吸收的策略不同。(4)相关分析表明: 植物叶片各养分含量与化学计量比间存在较为显著的相关关系, 植物叶片对不同养分的吸收具有一定的比例与协调关系。(5)对叶片化学计量特征影响因子的分析结果表明: 土壤是影响叶片养分含量的关键环境因素。研究结果揭示了大石围天坑群植物养分利用特征、生境养分差异以及植物对环境的适应情况, 为天坑森林生态系统养分循环与群落构建机制的探索提供了基础数据。


化学计量
Stoichiometry
生境
Habitat
生活型
Life form
系统发育
Phylogeny
生境×生活型
Habitat × life form
生境×系统发育
Habitat × phylogeny
生活型×系统发育
Life form × phylogeny
生境×生活型×系统发育
Habitat × life form × phylogeny
C 0.464 4.466* 3.551* 2.754 2.169 2.834 1.493
N 15.703** 4.166* 6.282* 1.055 0.671 1.626 0.983
P 12.155** 0.294 1.066 1.391 0.080 0.362 0.721
K 12.776** 4.375* 0.273 2.359 1.260 0.762 0.463
Ca 0.005 10.085** 9.395** 5.355* 0.572 3.231* 0.600
Mg 0.479 17.443** 6.517* 2.760 1.221 4.583* 0.736
C:N 5.357* 4.880* 10.842** 3.219* 0.546 2.917 0.418
C:P 6.408* 2.396 3.882* 10.002** 0.472 1.736 0.613
C:K 1.411 5.779* 1.497 2.478 0.439 0.678 0.073
N:P 0.308 5.095* 2.174 1.056 0.522 0.082 0.047
N:K 0.130 1.216 3.737* 4.256* 2.061 1.037 0.027
P:K 0.205 6.414* 1.681 4.517* 0.644 1.138 0.031
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表6 生境、生活型、系统发育对广西大石围天坑群植物叶片养分特征影响
正文中引用本图/表的段落
如表6所示, 利用多因素方差分析方法分析了生境(坑内、坑外)、生活型(乔木、灌木、草本)、系统发育(单子叶植物、双子叶植物、蕨类植物) 3个因子对天坑植物叶片养分含量及计量比的影响, 结果显示: 3个因子对植物化学计量特征具有显著影响, 各因子的单独影响要高于因子间交互作用。生境对N、P、K含量与C:N、C:P的影响显著; 生活型除对P、C:P、N:K无显著影响外, 对其他元素含量及计量比均具有显著影响; 系统发育对C含量、N含量、Ca含量、Mg含量、C:N、C:P、N:K具有显著影响; 生境与生活型的交互作用对Ca含量、C:N、C:P、N:K、P:K影响显著; 生活型与系统发育的交互作用对Ca含量、Mg含量影响显著。
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