长期氮添加对兴安落叶松和水曲柳人工林叶片磷组分重吸收特征的影响

摘要

【目的】探究长期氮（N）添加对植物叶片磷（P）组分重吸收的影响，以深入理解N沉降对树木生理及生态系统养分循环的作用机制。【方法】以我国东北地区主要造林树种兴安落叶松和水曲柳人工林为研究对象，基于连续20年N添加试验平台，对两树种叶片全P和P组分含量的变化开展研究，分析长期N添加对叶片全P和P组分重吸收特征的影响。【结果】（1）长期N添加使兴安落叶松叶片残余P含量显著降低23.66%，水曲柳显著降低24.47%(p<0.05)。N添加处理下，兴安落叶松叶片残余P和无机P含量显著高于水曲柳（p<0.05）。（2）长期N添加显著影响了两树种的P重吸收特征。在全P水平上，兴安落叶松和水曲柳的重吸收率分别提高18.08%和14.31%。在组分水平上，兴安落叶松表现出显著的重吸收率变化：叶脂质P重吸收率显著降低27.62%，而代谢P、核酸P和无机P重吸收率分别提高6.82%-11.68%(p<0.05)；相比之下，水曲柳仅叶片代谢P重吸收率显著降低（p<0.05）。重吸收度比较发现，兴安落叶松衰老叶中叶脂质P重吸收度大幅下降89.70%，而代谢P和无机P重吸收度分别提高25.22%和28.89%(p<0.05)；水曲柳则仅无机P重吸收度显著提高28.89%(p<0.05)。（3）两树种在P组分与重吸收特征的关联性上表现出差异：兴安落叶松主要体现为P组分含量与其重吸收率的相关性，而水曲柳则表现为P组分含量与重吸收度的相关性。长期N添加下，兴安落叶松的叶代谢P、核酸P和无机P含量与重吸收率呈显著正相关，而水曲柳的叶片全P、残余P和脂质P含量与重吸收度显著正相关，且长期N添加导致水曲柳叶片代谢P、核酸P和无机P含量与其重吸收率之间呈现出显著的正相关关系（p<0.05）。【结论】长期N添加显著降低了两树种叶片残余P含量。兴安落叶松表现出叶脂质P的重吸收率和重吸收度显著降低，而代谢P等组分的重吸收率和重吸收度显著提高；水曲柳则表现为代谢P重吸收率降低和无机P重吸收度显著提高。这些差异反映了两树种对N添加的不同P利用策略。

关键词

长期氮添加 / 叶片磷组分 / 养分重吸收 / 磷重吸收率 / 磷重吸收度 / 兴安落叶松 / 水曲柳

基金资助

国家“十四五”重点研发计划（2024YFD2200401）; 国家自然科学基金项目（32071749）