摘要
随着城市建设的加速发展,空气污染、土壤污染、水体污染等环境问题日益严重。园林植物具有净化空气、吸收噪音、保持水土等生态功能,在改善城市面貌形象和生态环境方面具有重要作用。植物功能性状是指能够对生长环境的不同条件产生反应的植物表型特征,能够很好的反映植物的生长状况和对环境的适应情况。生态化学计量是研究植物叶片养分浓度与养分限制性关系、不同类型植物对养分的需求与利用情况的一种途径。本文以郑州市常见的21种园林木本植物(11种常绿树种,10种落叶树种。或者分为8种大乔木树种、8种小乔木树种、5种灌木树种)为研究对象,通过测定与植物生长发育密切相关的叶面积、叶周长、叶长等叶片功能性状指标,以及植物根、茎、叶三个器官碳氮磷含量,并按照两种不同生活型划分方法(常绿树种、落叶树种;大乔木、小乔木、灌木),分析常绿树种和落叶树种之间,大乔木、小乔木、灌木树种之间叶功能性状的差异,常绿树种和落叶树种之间,大乔木、小乔木、灌木树种之间各器官化学计量特征的差异,并使用Pearson相关性分析和冗余分析探索植物叶片功能性状与化学计量特征之间的耦合关系,结果表明: 1.叶功能性状中叶面积、叶周长、叶片干物质量和比叶面积的变异程度较大。常绿树种叶面积、叶绿素含量、叶片干物质含量极显著高于落叶植物(P<0.05),比叶面积极显著低于落叶植物(P<0.05)。在乔木和灌木植物之间,叶绿素含量表现为大乔木显著高于灌木,干物质含量表现为大乔木极显著高于小乔木和灌木(P<0.01)。 2.化学计量特征中植物根系的N含量变异程度较大,茎和叶片的P含量变异程度较大。叶C:N为常绿植物极显著高于落叶植物(P<0.01),叶C:P为常绿植物显著高于落叶植物(P<0.05)。叶N含量、叶P含量和根C:N均表现为落叶植物显著低于常绿植物(P<0.05)。根C:P、茎C含量和根P含量表现为落叶植物极显著高于常绿植物(P<0.01);在大乔木、小乔木和灌木之间,根C含量上大乔木显著高于小乔木(P<0.05),根N含量、根N:P含量表现为大乔木极显著高于灌木(P<0.001),叶P含量为大乔木显著高于小乔木和灌木(P<0.05)。茎P含量为灌木极显著高于小乔木(P<0.001)且大乔木极显著高于小乔木(P<0.001),根C:N为灌木极显著大于大乔木和小乔木(P<0.001),茎C:P为大乔木极显著大于小乔木(P<0.001),小乔木极显著大于灌木(P<0.001),茎C:N为大乔木和小乔木显著大于灌木(P<0.05),茎N:P为大乔木极显著大于灌木(P<0.001),根C:P为灌木极显著大于大乔木,叶N:P为灌木显著大于大乔木(P<0.05),根P含量为灌木显著大于大乔木(P<0.05),茎N含量上灌木极显著高于大乔木(P<0.01)。 3.郑州市21种不同功能木本植物各器官的C、N、P含量及计量比的差异较大,C含量、C:P和N:P在三个器官上表现为:茎极显著大于根和叶(P<0.001),N含量和P含量表现为叶极显著大于茎(P<0.001),茎极显著大于根(P<0.001),C:N则表现为茎极显著大于根(P<0.001),根极显著大于叶(P<0.001)。 4.郑州市常见木本植物的叶功能性状之间存在相关性,叶面积、叶周长、叶长和叶宽之间呈显著正相关(P<0.01),叶片干物质量与叶面积、叶周长、叶长和叶宽呈显著正相关(P<0.01),叶片干物质含量与叶宽度呈显著负相关(P<0.01)。比叶面积与叶长和叶宽呈显著正相关(P<0.01),比叶面积还与叶片干物质含量呈显著负相关(P<0.05)。各器官化学计量特征比例之间存在显著相关性(P<0.05),碳氮磷三个元素含量在各个器官之间相关性不显著。 5.冗余分析(RDA)结果表明叶片干物质含量(LDMC)是对根系化学计量特征影响最大的因素;叶长(LL)是影响茎化学计量特征的最大因素;叶片干物质含量(LDMC)和叶长(LL)是影响叶片化学计量特征的最大因素。