轻木人工林生长及各器官碳、氮、磷化学计量对氮添加的响应OA北大核心

【目的】研究轻木(Ochroma lagopus)人工林生长及各器官碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征对氮添加的响应,为轻木人工林的栽培提供理论依据。【方法】以两年生轻木为材料,在云南省勐腊县勐醒农场轻木人工林地进行田间试验,采用随机区组设计,设置不施氮对照(CK)和施尿素、缓释肥300 g/株(N1、H1)、450g/株(N2、H2)、600 g/株(N3、H3) 7个处理,施肥时间为2023年6月,2023年10月取样,测定轻木树高、胸径,分析叶、枝、根中的C、N、P含量,并计算各器官化学计量特征值。【结果】与CK相比,低施氮量(N1、H1)处理的轻木胸径增加不显著,N1处理的树高增加也不显著,中、高施氮量处理(N2、N3、H2、H3)的胸径、树高均显著高于CK,但这4个处理间差异不显著。施氮对轻木枝和根中C含量无显著影响,但N3和H3降低了叶片中C含量;施氮显著提高枝、叶和根中N含量,且增幅随施氮量的增加而显著提高。施氮显著降低了叶片中P含量,降幅随施氮量的增加而显著升高,但H1处理的叶片P含量显著低于N1,而H2与N2,以及H3与N3处理之间无显著差异;N3、H3处理降低了树枝中P含量;施氮增加了根中P含量,且增幅随施氮量的增加而提高,N3处理的根中P含量显著高于N1处理,而3个硫包衣缓释肥处理间的根中P含量无显著差异。CK处理叶片N:P<14,轻木生长受N元素的限制,在中、高氮添加处理下叶N:P>16,轻木生长由受N元素限制转变为受P元素限制,且H2、H3处理的叶片N:P显著高于N2、N3处理,即施用硫包衣缓释肥带来的磷限制大于尿素。相关性分析表明,轻木生长与各器官的养分含量及化学计量特征显著相关,且轻木生长受各器官的氮含量影响显著。表型可塑性与主成分分析结果显示,氮添加下轻木生长、各器官C、N、P含量及化学计量比特征的表型可塑性指数为0.05~0.52,主成分1和主成分2的累计方差贡献率为63.2%;轻木在氮添加处理下,主要通过调节各器官的N、P含量来适应外界变化,进而促进轻木的生长。【结论】氮添加对轻木人工林生长及各器官C、N、P化学计量特征有显著的影响,施用中、高量氮肥对提高轻木生长的效果优于低量氮肥,而且缓解了氮元素对轻木生长的限制,但影响了C、N、P在各器官中的分布,还引起了磷元素的限制,施用硫包衣缓释肥引起的磷元素限制更加严重。因此,在轻木人工林生产管理中,应注意氮肥的施用量,在施用硫包衣缓释肥时,尤其要注意补充磷肥。