金沙江干热河谷不同植被类型植物叶片碳氮磷生态化学计量特征.pdf

Vol.43 No.9Sep.2023第 43 卷 第 9 期2023 年 9 月中 南 林 业 科 技 大 学 学 报 Journal of Central South University of Forestry&Technologyhttp:/收稿日期：2022-10-12基金项目：林草科技创新平台运行项目（2022132108）；云南省自然生态监测网络监测项目（2022-YN-07）；金沙江干热河谷坝区生态综合治理及农业产业发展技术试验示范（2017YFC0505102）。第一作者：阮长明（），硕士研究生。通信作者：孙永玉（），研究员，博士，硕士生导师；王猛（），副教授，博士，硕士生导师。引文格式：阮长明,唐国勇,孙永玉,等.金沙江干热河谷不同植被类型植物叶片碳氮磷生态化学计量特征 J.中南林业科技大学学报,2023,43(9):97-104.RUAN C M,TANG G Y,SUN Y Y,et al.Ecological stoichiometry of leaf C,N and P of different vegetation types in the Dry-Hot Valley of the Jinsha RiverJ.Journal of Central South University of Forestry&Technology,2023,43(9):97-104.金沙江干热河谷不同植被类型植物叶片碳氮磷生态化学计量特征阮长明1，2，唐国勇1，3，孙永玉1，3，王 猛2，张春华1，3，罗 孔1，2（1.中国林业科学研究院高原林业研究所，云南 昆明 650233；2.西南林业大学 林学院，云南 昆明 650224；3.云南元谋干热河谷生态系统国家定位观测研究站，云南 昆明 650233）摘 要：【目的】金沙江干热河谷生态环境恶劣，植被生长发育差，探明该区域内天然林、人工林和稀树灌草丛植物叶片 C、N、P 元素生态化学计量特征，对金沙江干热河谷植被恢复及生态治理效益评价具有重要意义。【方法】2021 年 1 月对金沙江干热河谷上、中、下游共 47 个样地进行野外调查、样品采集及室内分析，对比研究金沙江干热河谷天然林、人工林和稀树灌草丛植物叶片的 C、N、P 生态化学计量特征及其影响因素。【结果】1）金沙江干热河谷天然林、人工林和稀树灌草丛植物叶片 C、N、P 元素含量受土壤等环境因子影响，植物叶片 C、N、P 元素含量均表现为天然林人工林稀树灌草丛。2）植物叶片 C/N、C/P 表现为稀树灌草 丛人工林天然林，植物叶片 N/P 表现为天然林人工林稀树灌草丛。3）金沙江干热河谷天然林、人工林和稀树灌草丛植被生长发育均受 N、P 元素限制，其中稀树灌草丛受 N、P 元素限制最大，天然林受 N、P 元素限制最小。【结论】金沙江干热河谷天然林、人工林和稀树灌草丛植物 C、N、P 元素含量均受土壤等环境因子影响，其中稀树灌草丛植被-土壤 C、N、P 元素含量最低，植被生长发育受 N、P 元素限制最大，人工林植被-土壤 C、N、P 元素含量有效提高，植被生长发育受 N、P 元素限制逐渐减小。人工造林在金沙江干热河谷植被恢复及生态环境治理中取得了不错的成果，通过提高土壤水分、土壤营养元素含量等条件可以有效改善植被恢复及生态治理效应。关键词：干热河谷；植被类型；生态化学计量特征；限制元素中图分类号：S718.43；Q945.4 文献标志码：A 文章编号：1673-923X(2023)09-0097-08Ecological stoichiometry of leaf C,N and P of different vegetation types in the Dry-Hot Valley of the Jinsha RiverRUAN Changming1,2,TANG Guoyong1,3,SUN Yongyu1,3,WANG Meng2,ZHANG Chunhua1,3,LUO Kong1,2(1.Institute of Highland Forest Science,Chinese Academy of Forestry,Kunming 650233,Yunnan,China;2.College of Forestry,Southwest Forestry University,Kunming 650224,Yunnan,China;3.Yuanmou Desert Ecosystem Research Station,Kunming 650233,Yunnan,China)Abstract:【Objective】The Dry-Hot Valley of the Jinsha River has a poor ecological environment and poor vegetation growth and development.It is of great significance to explore the ecological stoichiometric characteristics of C,N and P elements in the leaves of natural forests,artificial forests and savannahs in this region for the evaluation of vegetation restoration and ecological management benefits of the Dry-Hot Valley of the Jinsha River.【Method】In January 2021,a total of 47 plots in the upper,middle and lower reaches of the Dry-Hot Valley of the Jinsha River were investigated in the field,and the samples were collected and analyzed in the laboratory.The C,N and P ecological stoichiometric characteristics and influencing factors of the leaves of natural forests,artificial forests and savannahs in the Dry-Hot Valley of the Jinsha River were compared.【Result】(1)The contents of C,N and P elements in the leaves Doi:10.14067/ki.1673-923x.2023.09.010阮长明，等：金沙江干热河谷不同植被类型植物叶片碳氮磷生态化学计量特征98第 9 期生态化学计量学综合了物理学、化学及生物学的基本原理，是研究生态过程中碳（C）、氮（N）、磷（P）等多种化学元素的平衡、耦合等关系的学科，可以跨越个体、群落、生态系统等各层次，在植物生态、生理生化等领域有广泛应用1-2。植物作为陆地生态系统中的重要组成部分，植物类型及生长状态对生态系统具有重要影响3，研究植物 C、N、P 等元素生态化学计量特征对认识生态系统养分循环、限制等状况具有重要意义4。植物生长发育离不开 C、N、P 等各元素，植物中C、N、P 等各元素间相对独立且密切相关，同时与生态环境间具有密切关系5-6，它们在植物生长发育及生理生化中扮演重要角色7。生态化学计量比用于研究限制性元素及养分利用效率等领域，能反映植物的营养分配状态及元素含量变化对植物、群落养分利用效率和生产力的影响8-9，植物叶片 C/N 和 C/P 是判断植物吸收营养和同化碳能力的重要依据10，N/P 则能体现土壤对植物养分的供应情况，是判断土壤-植物两者间 N、P 元素限制的重要指标11。生态系统中的光照、水分、温度、土壤养分、微生物活性等对植物生长发育及生理生化有重要影响12，植物通过调节 C、N、P 等元素含量来适应不良环境13，研究植物 C、N、P 等元素的生态化学计量能够了解植物养分利用和限制状态，有利于预测植物对生境变化的响应及环境对植物的限制因素14-15。近年来，已有不少关于植物叶片 C、N、P 含量及化学计量特征的研究16-19，大部分研究集中于森林、草原等较好生态系统，关于干热河谷生态脆弱地区植物叶片 C、N、P 生态化学计量特征的研究则相对较少20。金沙江干热河谷气候炎热干燥，水热极度不平衡，导致该区域土壤贫瘠、植被退化，成为我国生态环境脆弱地区之一21，独特区域性气候导致植物 C、N、P 含量及化学计量比有别于其他地区，具有特殊地域性特征。20纪 50 年代开始，国家为促进金沙江干热河谷生态恢复，在该区域开展了一系列人工造林等生态恢复工程，受各种因素影响使植被恢复效果差异巨大22，因此，对金沙江干热河谷不同植被类型植物叶片生态化学计量特征的驱动机制进行研究，有利于了解金沙江干热河谷植物逆境生理机制、植物演变及植被恢复等过程中植物的生理生化特征，以期为金沙江干热河谷植被恢复效益评价提供植物生长发育限制元素及植物抗逆性机制的相关研究数据和理论依据。1 材料与方法1.1 研究区概况以金沙江干热河谷为研究区域，其主要分布在云南省鹤庆县与四川省布拖县之间。区段最冷月平均气温 12，最暖月平均气温 24 28，日均气温 10，年平均积温 7 000，全年无霜；年平均降水量 600 800 mm，年平均蒸发量达 2 750 3 850 mm，年平均干燥度2.0 以上。土壤类型有燥红土、黄壤、赤红壤、紫色土等，以燥红土为主。植被以干热河谷灌丛和稀树灌草丛为主，其中乔木主要有锥连栎Quercus franchetii、滇榄仁 Terminalia franchetii、山 合 欢 Albizia kalkora、攀 枝 花 Gossampianus malabarica 等；灌 木 主 要 为 车 桑 子 Dodonaea viscosa、余 甘 子 Phyllanthus emblica、杭 子 梢Campylotropis macrocarpa 等；草 本 以 扭 黄 茅Heteropogon contortus、香 茅 Mosla chinensis、龙须草 Eulaliopsis binata 等为主。of natural forests,artificial forests and savannahs in the Dry-Hot Valley of Jinsha River were affected by soil and other environmental factors,and the contents of C,N and P elements in the leaves of plants were as follows:natural forests artificial forests savannahs.(2)The ratios of C/N and C/P in leaves were as follows:savannahs artificial forests natural forests,and the ratio of N/P in leaves was as follows:natural forests artificial forests savannahs.(3)The growth and development of natural forests,artificial forests and savannahs in the Dry-Hot Valley of the Jinsha River were all restricted by N and P elements,among which savannahs were the most restricted by N and P elements,while natural forests were the least restricted by N and P elements.【Conclusion】This study shows that the contents of C,N and P elements in natural forests,artificial forests and savannahs in the Dry-Hot Valley of the Jinsha River are influenced by environmental factors such as soil.Among them,the contents of C,N and P elements in the vegetation and soil of savannahs were the lowest,and the growth and development of vegetation were the most restricted by N and P elements.The contents of C,N and P elements in the vegetation and soil of artificial forests are effectively increased,and the growth and development of vegetation are gradually reduced by N and P elements.These results indicate that artificial afforestation has achieved good results in vegetation restoration and ecological environmental governance in the Dry-Hot Valley of the Jinsha River,and it can effectively improve vegetation restoration and ecological governance effects by increasing soil moisture and soil nutrient content.Keywords:the Dry-Hot Valley;vegetation type;biochemical characteristics;limiting element99中 南 林 业 科 技 大 学 学 报第 43 卷1.2 样地设置与样品采集参考杜寿康等23的区划方案，选取坡度、坡位、海拔等相近的样地，于 2021 年 1 月在金沙江干热河谷上、中、下游进行样地选取及调查，在上游（云南鹤庆县和永胜县）设 22 个样方，中游（四川仁和区和云南元谋县）设 13 个样方，下游（云南东川区和四川宁南县）设12个样方，共47个样方（图1），其中稀树灌草丛样方 6 个，天然林植被样方16 个，人工林植被样方 25 个（林龄 20 a 左右）。乔木样方大小为 20 m20 m，在样方内进行植被调查和土壤样品采集，并记录样地基本信息（表1）、土壤特征及植被特征等。图 1 采样点分布示意Fig.1 Schematic diagram of the sampling plots表 1 不同植被类型样地基本信息Table 1 Overview of different vegetation types植被类型Vegetation type主要优势植被Main dominant vegetation海拔Altitude/m坡度Slope/()坡向Aspect天然林Natural forests锥连栎 Quercus franchetii、云南松 Pinus yunnanensis、山合欢 Albizia kalkora 等1 749.1919.38西南坡（190）人工林Planted forest新银合欢 Leucaena leucocephala、车桑子 Dodonaea viscosa、桉树 Eucalyptus robusta 等1 345.3316.64西南坡（229）稀树灌草丛Savannah扭黄茅 Heteropogon contortus、香茅 Mosla chinensis、龙须草 Eulaliopsis binata 等1 291.4821.67西北坡（305）根据各物种在样方的生物量比重进行同比例采集植物叶片，采集后的植物叶片用去离子水清洗干净并自然风干，在烘箱中 105 条件下进行20 min 杀青，然后降温至 60 烘干至恒质量，粉碎后过筛，装袋待用。土样采集前去除地表凋落物，在样方内按“S”形 5 点采样法采集表层（0 15 cm）土样，形成混合样，然后放于通风处阴干，研磨并过筛，装瓶待用；另外采集环刀样品用于测定土壤容重和孔隙度等。1.3 样品测定植物养分含量的测定24：将采集的植物叶片烘干后碾碎成粉，使用 0.25 mm 筛子过筛后用于测定 C、N、P 元素含量，每个指标设 3 个重复。植物全碳采用湿烧法（重铬酸钾容量法），向植物样中加入重铬酸钾溶液和浓硫酸溶液，稀释冷却后加入邻菲罗啉指示剂，用硫酸亚铁滴定至砖红色。植物全氮、全磷采用 H2SO4-H2O2消煮进行测定，称取 0.1 g 植物样放入消煮管中，加入少量蒸馏水湿润样品，加入 5 mL 浓硫酸摇匀并静止过夜，将已处理的样品放入消煮炉文火加热，待有大量白烟后升高温度至 240 持续消煮，当溶液呈均匀棕黑色时取下，稍冷却后加入 10 滴 H2O2摇匀再加热，反复消煮至无色后再加热除去剩余的 H2O2，将消煮液全部过滤到 100 mL 容量瓶中待测，后用凯氏定氮仪（KjeltecTM 8400 TecatorTM 阮长明，等：金沙江干热河谷不同植被类型植物叶片碳氮磷生态化学计量特征100第 9 期Line）测定总氮含量，用钼锑抗比色法测定总磷含量，分别记录各项指标数据。土壤理化性质的测定24：土壤有机碳(SOC)含量采用重铬酸钾容量法测定，土壤全氮(TN)含量使用凯氏定氮法测定，土壤全磷(TP)含量采用碱熔钼锑抗比色法测定，土壤容重、总孔隙度及毛管孔隙度等物理指标采用环刀法测定，土壤pH 值用电位法测定。1.4 数据分析用 Excel 2010 软件对数据进行归纳整理；用SPSS 22 软件中方差分析（ANOVA，Duncan 检验）对不同植被类型的土壤及植物叶片 C、N、P 化学计量特征进行差异显著性分析，用 Pearson 相关性分析植物叶片 C、N、P 生态化学计量特征与各环境因子的相关性。2 结果与分析2.1 不同植被类型植物叶片 C、N、P 生态化学计量特征金沙江干热河谷不同植被类型植物叶片 C、N、P 含量及化学计量比存在明显差异性（表 2），结果显示不同植被类型植物叶片 C、N、P 含量分别为428.64 508.71、6.51 15.71、1.60 2.26 gkg-1，其平均值分别为 473.52、12.64、2.03 gkg-1。植物叶片 C、N、P 含量均表现为天然林人工林稀树灌草丛，其中植物叶片 C、N 含量为天然林显著大于人工林（P 0.05），人工林显著大于稀树灌草丛，而稀树灌草丛植物叶片 P 含量显著小于天然林和人工林。稀树灌草丛植物叶片 C、N、P 元素含量远低于金沙江干热河谷平均值，人工林植物叶片 C、N、P 元素含量与平均值相接近，天然林植物叶片 C、N、P 元素含量均高于平均值。金沙江干热河谷不同植被类型植物叶片C、N、P 元素含量比 C/N、C/P 和 N/P 的变化范围分别为33.65 91.42、227.81 270.36、4.16 7.08，其平均值分别为 44.22、240.60、6.31。C/N、C/P比值均表现为稀树灌草丛人工林天然林，其中稀树灌草丛 C/N、C/P 比值显著大于人工林和天然林（P 0.05），人工林和天然林则无显著差异；N/P 比值为天然林人工林稀树灌草丛，其中天然林和人工林的 N/P 比值显著大于稀树灌草丛，天然林和人工林间无显著差异。稀树灌草丛植物叶片 N/P 比值小于金沙江干热河谷平均值，C/N、C/P 则大于金沙江干热河谷的平均值，人工林植物C/N、C/P、N/P 比值与平均值相接近。表 2 不同植被类型植物叶片 C、N、P 含量及化学计量比特征Table 2 Leaf C,N,P contents and stoichiometric ratio characteristics of different vegetation types植被类型Vegetation typeC 含量Carbon content/(gkg-1)N 含量Nitrogen content/(gkg-1)P 含量Phosphorus content/(gkg-1)C/NC/PN/P天然林 Natural forests508.715.87 a15.710.76 a2.260.06 a33.651.81 b227.816.56 b7.080.43 a人工林 Planted forest461.769.16 b12.150.52 b1.990.08 a39.651.85 b241.6511.33 ab6.340.35 a稀树灌草丛 Savannah428.644.24 c6.511.24 c1.600.08 b91.4229.15 a270.3612.26 a4.160.86 b平均值 Average473.526.6112.640.582.030.0644.224.51240.606.806.310.29 表中数值为平均值 标准差，不同小写字母表示不同植被类型差异显著（P 0.05）。Values in the table are mean standard deviation,and different lowercase letters indicate significant differences among different vegetation types(P 0.05).2.2 不同植被类型土壤理化性质特征从土壤容重、孔隙度、自然含水率、土壤有机碳含量、全氮含量、全磷含量和土壤 pH 值等土壤理化性质分析金沙江干热河谷天然林、人工林和稀树灌草丛的差异性，结果（表 3）显示，金沙江干热河谷天然林土壤容重（1.19 gcm-3）显著低于人工林（1.37 gcm-3）和稀树灌草丛（1.41 gcm-3）（P0.05），而人工林与稀树灌草丛差异不显著。土壤总孔隙度、毛细管孔隙度和土壤自然含水率均为天然林人工林稀树灌草丛，其中天然林孔隙度和含水率均显著大于人工林和稀树灌草丛，人工林与稀树灌草丛间差异不显著。土壤有机碳、全氮和全磷含量均为天然林人工林稀树灌草丛，其中天然林土壤碳、氮、磷元素含量均显著大于人工林和稀树灌草丛，人工林与稀树灌草丛间土壤碳、氮、磷元素含量差异不显著。土壤 pH值以人工林（6.97）最高，天然林（6.50）最低。稀树灌草丛除土壤容重和 pH 值外，其余指标均小于金沙江干热河谷的平均值。2.3 不同植被类型植物叶片 C、N、P 化学计量特征与土壤因子的相关性由表 4 可知，不同植被类型植物叶片 C、N、101中 南 林 业 科 技 大 学 学 报第 43 卷P 含量间均呈极显著正相关（P 0.01），其中植物叶片 C、N 含量与土壤总孔隙度、土壤自然含水率、土壤有机碳、土壤全氮、土壤全磷均呈极显著正相关，与土壤容重呈极显著负相关，与枯落物厚度呈正相关但无显著性；植物叶片 P 含量与土壤容重呈负相关，与其他环境因子指标呈正相关，但均无显著性。植物叶片 C/N 比值与 C、N、P含量均呈负相关，其中与N含量呈极显著负相关，与 C/P、土壤容重呈正相关，与 N/P 呈极显著负相关，同其他环境因子呈负相关且无显著性。植物叶片 C/P 值与 C 含量呈正相关，与 N 含量呈负相关，与 P 含量呈极显著负相关，与 N/P 值呈显著（P 0.05）正相关，与土壤容重、枯落物厚度呈负相关，与其他环境因子呈正相关且无显著性。植物叶片 N/P 值与 C 含量呈正相关，与 N 含量呈极显著正相关，与 P 含量呈负相关，与枯落物厚度呈负相关，与土壤容重呈极显著负相关，与土壤含水率呈显著正相关，与其他环境因子呈极显著正相关。表 3 不同植被类型土壤理化性质特征Table 3 Physical and chemical properties of the soil in different vegetation types植被类型Vegetation type土壤物理性质 Soil physical properties土壤化学性质 Soil chemistry properties容重Bulk density/(gcm-3)总孔隙度Total porosity/%毛细管孔隙度Capillary porosity/%自然含水率Natural moisture content/%有机Organic carbon/(gkg-1)全氮Total nitrogen/(gkg-1)全磷Total phosphorus/(gkg-1)pH 值pH value天然林 Natural forests 1.190.04 b59.430.92 a47.260.56 a18.140.85 a23.551.06 a 1.910.11 a 1.200.11 a 6.500.13 a人工林 Planted forest1.370.03 a54.540.85 b44.000.58 b14.050.65 b18.600.73 b 1.530.08 b 0.900.05 b 6.970.14 a稀树灌草丛 Savannah 1.410.06 a52.771.15 b43.360.63 b11.661.56 b16.380.71 b 1.360.10 b 0.830.04 b 6.800.24 a平均值 Average1.310.0255.980.6745.030.4415.140.5920.000.661.640.070.990.056.790.10 表中数值为平均值 标准差，不同小写字母表示不同植被类型差异显著（P 0.05）。Values in the table are meanstandard deviation,and different lowercase letters indicate significant differences among different vegetation types(P 0.05).表 4 不同植被类型植物叶片 C、N、P 化学计量特征与土壤因子的相关性Table 4 Correlations between leaf C,N and P stoichiometry characteristics of different vegetation types and soil factors指标IndexNPC/NC/PN/P容重Bulk density总孔隙度Total porosity自然含水率Natural moisture content有机碳Organic carbon全氮Total nitrogen全磷Total phosphorus枯落物厚度Thickness of litterC0.480*0.386*-0.2200.0780.262-0.629*0.711*0.599*0.663*0.488*0.522*0.207N10.341*-0.710*-0.1630.815*-0.518*0.589*0.495*0.606*0.700*0.542*0.013P1-0.243-0.874*-0.242-0.1160.2140.1950.2400.0830.1720.269C/N10.146-0.658*0.200-0.234-0.070-0.268-0.283-0.182-0.132C/P10.367*-0.1540.0970.0400.0440.1080.031-0.187N/P1-0.423*0.448*0.351*0.444*0.627*0.413*-0.127*表示差异达显著水平（P 0.05），*表示差异达极显著水平（P 0.01）。*indicates a significant difference(P 0.05),and*indicates an extremely significant difference(P 0.01).3 讨 论3.1 不同植被类型植物叶片 C、N、P 含量特征金沙江干热河谷不同植被类型植物需在恶劣的气候与土壤条件下保障生态系统的稳定，同时还需不断调整自身的生态化学计量以适应逆境和维持自身的生长发育25。植物叶片是植物重要的营养器官，其营养元素含量能反映植物内部的元素稳定和相互关系26，研究植物叶片的元素含量及比例关系能判断植物生长发育状态及对生态环境的响应。本研究发现，金沙江干热河谷稀树灌草丛与人工林植物叶片 C、N、P 平均含量均低于全球陆生植物叶片 C、N、P 平均含量（464.00、20.60、1.99 gkg-1）27，表明金沙江干热河谷稀树灌草丛和人工林植物营养含量较差，该现象与金沙江干热河谷恶劣的生态环境密不可分。金沙江干热河谷不同植被类型植物叶片和土壤 C、N、P元素含量变化一致，并表现出正相关关系，该现象与 Yan 等28的研究结果一致，说明土壤营养元素是限制金沙江干热河谷人工林和稀树灌草丛植物叶片 C、N、P 元素含量的重要影响因素。土壤容重、孔隙度、含水率等对植被的生长发育也有重要影响29，土壤容重大、孔隙度小不利于水分入渗及溶质扩散，降低植物对养分的吸收利用，一定程度上抑制了植物生长发育及各种生理生化阮长明，等：金沙江干热河谷不同植被类型植物叶片碳氮磷生态化学计量特征102第 9 期反应30-31。本研究发现，金沙江干热河谷天然林土壤容重小、孔隙度大、土壤含水率高，而稀树灌草丛土壤容重大、孔隙度小、土壤含水率低，人工林土壤孔隙度、容重与含水率介于天然林和稀树灌草丛间，土壤物理性质变化与植物叶片 C、N、P 含量变化为极显著正相关关系，表明金沙江干热河谷土壤容重、孔隙度及含水率对植物叶片C、N、P 含量有重要影响。金沙江干热河谷具有高温干燥、土壤板结等特征，高温干燥环境中土壤矿化率下降，导致土壤元素含量降低，植物与微生物营养竞争增加32-33。稀树灌草丛主要集中于低海拔的河谷区域，该区域气候炎热干燥、土壤贫瘠不利于植被生长发育，导致稀树灌草丛的植物元素含量最低；随着海拔的升高，土壤、气候及植被条件均得到有效改善，有利于车桑子、新银合欢等人工造林树种的生长发育，促进人工林植物元素含量逐渐升高；天然林集中于 1 600 m 以上区域，基本摆脱了干热焚风的影响，水热条件最好，有利于植物生长发育及元素的吸收利用。因此，金沙江干热河谷不同类型植物叶片 C、N、P 元素含量均表现为天然林人工林稀树灌草丛，与不同植被类型所在的环境因子具有密切的联系。3.2 不同植被类型植物 C、N、P 化学计量比特征植物生长发育受不同元素限制，植物叶片元素含量比 C/N、C/P 及 N/P 可以揭示何种元素限制植物生长发育，反映植物养分的吸收利用效率34-35。本研究发现，金沙江干热河谷天然林、人工林及稀树灌草丛植被叶片 C/N 比值（33.65、39.65、91.42）均高于全国植物 C/N 值的平均值（23.4），植物叶片 C/P 比值（227.81、241.65、270.36）均低于全国植物 C/P 值的平均值（299.52）36。植物叶片 C/N、C/P 能反映吸收 N、P 元素效率及光合碳同化能力，其值越大说明对 N、P 元素利用效率越高37。金沙江干热河谷全年日照时间长，平均温度大，植被在光合作用固碳方面具有明显优势；稀树灌草丛植物叶片 C/N、C/P 比值最大，其原因为稀树灌草丛土壤及植被的 N、P 元素含量最小，植物需提高 N、P 元素的吸收利用效率来维持生长发育，表明稀树灌草丛对 N、P 元素的吸收利用率大于人工林和天然林。植物叶片 N/P 比值是判断植物生长的限制性元素，当 N/P 14 时植被发育受 N 元素限制，当 N/P 16 时植被发育受 P 元素限制，N/P 比值在 14 16 间则同时受 N、P 元素限制38-39。金沙江干热河谷天然林、人工林及稀树灌草丛 N/P 比值（7.08、6.34、4.16）均小于16，表明该区域植被生长受 N 元素限制，其中稀树灌草丛受 N 元素限制最大。4 结 论此次对金沙江干热河谷天然林、人工林和稀树灌草丛进行调查研究发现，金沙江干热河谷稀树灌草丛的植被-土壤 C、N、P 元素含量最低，元素计量比 C/N、C/P 值最大，N/P 值最小，植被需提高 C、N、P 元素的吸收利用率来维持生长发育；人工林的生态环境逐渐改善，其土壤-植被营养元素含量逐渐提高，元素计量比 C/N、C/P、N/P 值介于天然林和稀树灌草丛间，植被生长发育受元素的限制逐渐降低；天然林的生态环境条件最好，土壤-植被的营养元素含量最高，元素计量比 C/N、C/P 值最小，N/P 值最大，植被受土壤元素限制最小，是金沙江干热河谷植被恢复和生态治理的目标。本次调查对金沙江干热河谷天然林、人工林及稀树灌草丛植被营养状态有了一定了解，但是同一植被类型中存在很多树种，各树种对土壤营养元素的吸收利用具有不同特征，今后需对不同树种植被营养特征开展调查研究，对研究人工林植被恢复效益及评价等方面具有重要意义。参考文献：1 VANNI M J,FLECKER A S,HOOD J M,et al.Stoichiometry of nutrient recycling by vertebrates in a tropical stream:linking species identity and ecosystem processesJ.Ecology Letters,2002,5(2):285-293.2 贺金生,韩兴国.生态化学计量学:探索从个体到生态系统的统一化理论 J.植物生态学报,2010,34(1):2-6.HE J S,HAN X G.Ecological stoichiometry:searching for unifying principles from individuals to ecosystemsJ.Chinese Journal of Plant Ecology,2010,34(1):2-6.3 SUN D Z,LIANG Y J,PENG S Z.Scenario simulation of water retention services under land use/cover and climate changes:a case study of the Loess Plateau,ChinaJ.Journal of Arid Land,2022,14(4):390-410.4 NIKLAS K J,OWENS T,REICH P B,et al.Nitrogen/phosphorus leaf stoichiometry and the scaling of plant growthJ.Ecology Letters,2010,8(6):636-642.5 李鸿博,许云蕾,余志祥,等.金沙江干热河谷典型植物叶片 C、N、P 生态化学计量特征研究 J.西北林学院学报,2021,36(3):10-16.LI H B,XU Y L,YU Z X