不同品种茶园土壤-微生物-植物-凋落物生态化学计量特征

2023-05-22 04:02吴传美冯继红
茶叶学报 2023年2期
关键词:重吸收龙井茶树

吴传美,卢 青,何 季,冯继红,毛 纯

(贵州大学农学院,贵州 贵阳 550025)

0 引言

【研究意义】生态化学计量学(ecological stoichiometry)是研究生态系统中多种化学元素[主要为碳(C)、氮(N)、磷(P)等]平衡的科学[1]。生态化学计量学是研究植物养分在生态系统中的分布、利用效率和限制性元素判断的一种途径[2]。植物主要通过光合作用吸收固定大气中的C,通过根系吸收土壤中的N、P等养分元素,并将C、N、P和其他营养物质以枯枝落叶的形式返回土壤[3,4]。土壤微生物影响土壤C的分解和储存,调控土壤N的固定和矿化[5]。由此可见,植物-凋落物-土壤-微生物系统中出现极其复杂的营养循环。而生态化学计量学为揭示植物-凋落物-土壤-微生物系统生态过程中C、N、P等元素的定量关系和循环规律提供了一种有效的研究方法[1,6]。运用生态化学计量学的思想来研究不同品种茶园中“植物-凋落物-土壤-微生物”系统C、N、P元素的动态平衡,对于理解茶树营养循环与环境之间的协同关系具有重要意义。【前人研究进展】当前,对于植物、凋落物、土壤、微生物的生态化学计量特征,国内外学者已进行了大量研究,但大多集中在对某一组分的生态化学计量学特征研究[7-9]。然而,不同类型的植物群落之间存在显著差异。有研究表明,植物在生长过程中通过各种代谢、生理和生化反应,主动调节体内C、N、P的含量,使其适应环境和气候的变化,保持体内平衡[10,11]。茶树也是如此,通过对不同品种茶树的C、N、P化学计量特征及养分重吸收效率变化进行研究,有利于从元素平衡、循环角度阐明茶树对生长环境的适应机制[12,13]。【本研究切入点】贵州省因其独特的自然地理条件而被誉为茶树种子的宝库,野生茶树种质资源十分优良[14]。普安县地处云贵高原,立地气候条件优越,该区域内生长着大量优质茶树资源,并成功打造“普安红”茶叶品牌,因其经济效益高[15]、抗旱耐寒性强[16]、产量好[17]等特点,当地大规模种植‘白叶1号’‘黄金叶’‘龙井43’‘乌牛早’茶树品种。有关该地区茶叶的研究主要集中在茶园土壤环境[18]、茶叶产地来源示踪[19]、病虫害防控技术[20]、重金属富集特征[21]等方面,而将茶叶地下部分和地上部分的碳氮磷生态化学计量特征结合起来的研究较少。【拟解决的关键问题】本研究以贵州省普安县不同品种茶园为研究对象,采用野外调查和室内分析相结合的方法,开展不同品种茶园土壤-植物-微生物-凋落物生态化学计量特征研究,揭示茶园土壤养分状况、元素限制情况以及茶树不同部位养分含量之间的关联性,为普安县茶叶可持续开发利用以及指导茶产业发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区位于贵州省黔西南布依族苗族自治州普安县(104°51′10″~105°09′24″E,25°18′31″~26°10′35″N),是世界茶树原产地,茶树种植历史悠久,拥有大量四球古茶树,因在其境内发现了距今200万年的古代四球茶茶籽化石,因此有“中国古茶树之乡”的美誉。普安县年均降雨量1 438.9 mm,年均气温14℃,平均海拔1 400 m,无霜期290 d左右,年均日照时间1 563 h。该区四季分明,属亚热带季风性湿润气候。露出地层以三叠系碳酸盐岩为主,土壤类型为黄壤。

1.2 试验设计

在普安县江西坡镇杨梅乡选择成土母质相同、地理位置相对集中,不同茶叶品种(乌牛早、黄金叶、龙井43、白叶1号)的茶园,茶树种植时间为2015年,每个品种分别设置3个典型样地作为研究小区,每个小区面积约为30 m2,共12个小区。定期进行人工除草,每年12月施入有机肥(猪粪、鸡粪),施入量约为1 500 kg·hm-2。不同品种茶园土壤的基本理化性质如表1所示。

表1 不同品种茶园土壤基本理化性质Table 1 Basic physiochemical properties of soil at plantations growing different tea varieties

1.3 样品采集

土壤和植物样品采集于2020年9月。土壤采集:在每个小区内,按照“S”形布点法设置5个采样点,用土钻在茶树冠幅范围内取两个土层(0-20 cm、20-40 cm)土样,在去掉碎石与枯枝落叶后,充分混匀,分为2份,一份阴干后,分别过1 mm和0.149 mm筛用于土壤基本理化性质(包括C、N、P含量)的测定;另一份鲜样过2 mm筛后贮存于低温冰箱(4℃)用于土壤微生物量碳氮磷的测定。茶叶采集:在每个小区随机选取长势相近且较好的茶树,分别设置东、西、南、北四个方向采集每株茶树一芽二叶叶片。105°C杀青0.5 h,80℃烘至全干后粉碎用于碳、氮、磷的测定。凋落物采集:在每个小区内设置1 m×1 m的小样方收集地表凋落物,将其混匀后,放入尼龙袋中带回实验室。75~85℃烘干至恒重后称重,然后用球磨机粉碎,用于碳、氮、磷的测定。

1.4 测定项目及方法

土壤有机碳和植物全C采用重铬酸钾容量法-外加热法测定(GB 9834—1988)。土壤全N和植物全N采用浓硫酸消煮,半微量凯氏法(HJ 717—2014),凯氏定氮仪测定。土壤全P采用氢氧化钠熔融-钼锑抗比色法(GB 9837—1988),紫外分光光度计测定;植物全P采用钼锑抗比色法(NY/T 2421—2013),紫外分光光度计测定。微生物碳采用三氯甲烷熏蒸-重铬酸钾容量法测定[22],微生物氮采用三氯甲烷熏蒸0.5 mol·L-1的K2SO4直接浸提法[23],凯氏定氮仪测定;微生物磷采用三氯甲烷熏蒸-全磷法[24],紫外分光光度计测定。

1.5 数据处理与分析

数据分析采用SPSS 16.0,方差分析采用单因素方差分析,多重比较采用LSD法,相关性分析采用Pearson法,统计作图采用Origin 8.0。养分(N、P)重吸收率为植物与凋落物养分差值与植物养分含量的百分比[25]。计算公式如下:

N(P)(%)=[植物N(P)含量-凋落物N(P)含量] / [植物N(P)含量]×100

2 结果与分析

2.1 不同品种茶园土壤生态化学计量特征

如图1所示,在0-20 cm中,四个品种茶园土壤有机碳(SOC)含量30.50~37.61 g·kg-1,其中,乌牛早茶园土壤SOC含量最高,显著高于白叶1号、黄金叶、龙井43(P<0.05,下同),且分别高出23.31%、23.03%和14.46%。土壤全氮含量2.16~2.73 g·kg-1,其中,乌牛早茶园土壤的全氮含量显著高于白叶1号茶园,比白叶1号茶园高26.39%。土壤全磷含量1~1.35 g·kg-1,其中,白叶1号茶园土壤的全磷含量最高,乌牛早茶园最低,且白叶1号茶园显著高于黄金叶、龙井43、乌牛早茶园,且分别高出29.81%、16.38%、35.00%。土壤碳氮比(C∶N)12.99~14.11。土壤碳磷比(C∶P)22.66~37.87,其中,乌牛早茶园的C∶P显著高于白叶1号、黄金叶、龙井43茶园,且分别高出67.12%、28.42%和33.68%。土壤氮磷比(N∶P)1.61~2.75,其中,乌牛早茶园的N∶P显著高于白叶1号茶园、黄金叶、龙井43,且分别高出70.81%、27.91%、25.00%。

图1 不同品种茶园土壤碳、氮、磷含量及化学计量特征Fig. 1 C, N, P, and stoichiometry of soil at plantations growing different tea varieties

在20-40 cm土层中,茶园土壤SOC含量25.20~32.38 g·kg-1,其中,乌牛早茶园土壤SOC含量显著高于白叶1号、黄金叶、龙井43茶园,且分别高出21.14%、27.03%及28.49%。茶园土壤全氮含量1.75~2.12 g·kg-1,其中,乌牛早茶园含量最高,黄金叶茶园最低,且乌牛早茶园土壤的全氮含量显著高于黄金叶、龙井43茶园,且分别高21.14%、19.77%。茶园土壤全磷的含量0.86~1.19 g·kg-1,白叶1号茶园含量最高,黄金叶茶园最低,且白叶1号茶园土壤的全磷显著高于黄金叶、龙井43、乌牛早,且分别高出38.37%、9.17%、38.78%。土壤碳氮比(C∶N)13.29~15.28,其中,乌牛早茶园含量最高,白叶1号茶园最低,且乌牛早茶园的C∶N显著高于白叶1号、黄金叶及龙井43茶园,且分别高出14.97%、4.95%、7.00%。土壤碳磷比(C∶P)22.48~37.34,乌牛早茶园土壤的C∶P最高,且乌牛早茶园的C∶P显著高于白叶1号茶园、黄金叶茶园、龙井43茶园,且分别高出66.10%、25.85%、60.88%。土壤氮磷比(N∶P)1.63~2.45,乌牛早茶园的N∶P显著高于白叶1号茶园、黄金叶茶园、龙井43茶园,且分别高出44.12%、20.10%、50.31%。

2.2 不同品种茶园土壤微生物生态化学计量特征

如图2所示,在0-20 cm土层中,茶园土壤微生物碳(MBC)含量为295.68~380.16 mg·kg-1,其含量在乌牛早茶园中最高,且显著高于白叶1号茶园、黄金叶茶园、龙井43茶园,且分别高出28.57%、29.40%和12.50%。茶园土壤微生物氮(MBN)含量32.82~52.08 mg·kg-1,其含量在乌牛早茶园中最高,白叶1号茶园最低,且乌牛早茶园土壤微生物氮含量显著高于白叶1号茶园、黄金叶茶园、龙井43茶园,且分别高出58.68%、42.06%和13.29%,土壤微生物磷(MBP)含量7.31~10.68 mg·kg-1,其含量在白叶1号中最高,在黄金叶中最低,且白叶1号茶园的土壤微生物磷的含量显著高于黄金叶茶园、龙井43茶园、乌牛早茶园,且分别高出28.88%、30.41%和37.81%。土壤微生物碳氮比(MBC∶MBN)10.83~15.47,其比值在白叶1号茶园中最高,在龙井43茶园最低,且龙井43茶园MBC∶MBN显著低于白叶1号茶园和黄金叶茶园,且分别低29.99%、18.20%。土壤微生物碳磷比(MBC∶MBP)47.59~74.95,其比值在乌牛早茶园中最高,且乌牛早茶园的MBC∶MBP显著高于白叶1号茶园、黄金叶茶园、龙井43茶园,且分别高出57.49%、28.23%和23.76%。土壤微生物氮磷比(MBN∶MBP)3.09~6.74,其比值在乌牛早茶园中最高,白叶1号茶园最低,乌牛早茶园显著高于白叶1号茶园、黄金叶茶园及龙井43茶园,分别高118.12%、45.37%、20.14%。

图2 不同品种茶园土壤微生物碳、氮、磷含量及化学计量特征Fig. 2 Microbial C, N, P, and stoichiometry of soil at plantations growing different tea varieties

在20-40 cm土层中,土壤微生物碳(MBC)含量为370.19~443.52 mg·kg-1,其含量在乌牛早茶园中最高,龙井43茶园中最低,乌牛早茶园土壤的微生物碳含量显著高于黄金叶茶园和龙井43茶园,分别高8.62%、19.81%。土壤微生物氮(MBN)含量21.82~26.81 mg·kg-1,其含量在乌牛早茶园最高,龙井43茶园最低,且乌牛早茶园土壤的微生物氮含量显著高于黄金叶和龙井43茶园,且分别高20.06%和22.87%。土壤微生物磷(MBP)的含量 3.13~5.03 mg·kg-1,其含量在白叶1号茶园最高,在乌牛早茶园最低,且白叶1号茶园土壤微生物磷含量显著高于黄金叶及乌牛早茶园,比二者分别高21.57%和60.39%。土壤微生物碳氮比(MBC∶MBN)16.61~18.42,其比值在黄金叶茶园最高,乌牛早茶园最低。土壤微生物碳磷比(MBC∶MBP)77.79~142.79,其比值在乌牛早茶园中最高,且乌牛早茶园的MBC∶MBP显著高于白叶1号、黄金叶、龙井43茶园,且分别高出67.52%、44.76%、83.56%。土壤微生物氮磷比(MBN∶MBP)4.53~8.71,其比值在乌牛早茶园最高,龙井43茶园最低,且乌牛早茶园的MBN∶MBP显著高于白叶1号、黄金叶和龙井43茶园,且分别高78.85%、61.60%、92.27%。

2.3 不同品种茶园茶树叶片生态化学计量特征

如图3所示,茶叶全碳含量445.85~472.27 g·kg-1,白叶1号茶园含量最高,黄金叶茶园最低,且白叶1号茶园的全碳含量显著高于黄金叶、龙井43和乌牛早茶园,分别高5.93%、4.42%和4.12%。茶叶全氮含量37.46~41.99 g·kg-1,在黄金叶茶园中含量最高,在乌牛早茶园最低,且黄金叶茶园的全氮的含量显著高于乌牛早,高12.09%。茶叶的全磷含量1.83~2.76 g·kg-1,在黄金叶茶园中含量最高,白叶1号茶园最低,且黄金叶茶园的全磷含量显著高于白叶1号,龙井43及乌牛早茶园,且分别高50.82%、40.62%和26.03%。茶叶的碳氮比(C∶N)10.66~12.13,在白叶1号茶园最高,且显著高于黄金叶茶园,高13.79%。茶叶的碳磷比(C∶P)162.30~264.07,在白叶1号茶园最高,且显著高于黄金叶和龙井43茶园,分别高62.70%、27.74%。茶叶的氮磷比(N∶P)15.25~21.73,其比值在白叶1号茶园最高,黄金叶茶园最低,且白叶1号茶园的N∶P显著高于黄金叶,高42.49%。

图3 不同品种茶园茶叶碳、氮、磷含量及化学计量特征Fig. 3 C, N, P, and stoichiometry of leaves of different tea varieties

2.4 不同品种茶园凋落物生态化学计量特征

如图4所示,不同茶园凋落物的全碳含量为360.18~399.02 g·kg-1,其含量在龙井43茶园中最高,乌牛早茶园最低,但不同品种茶园间无显著差异(P>0.05)。凋落物的全氮含量27.69~35.31 g·kg-1,其含量在龙井43茶园中最高,在乌牛早茶园中最低,且龙井43茶园的全氮含量显著高于白叶1号及乌牛早茶园,分别高23.64%和27.52%。凋落物全磷含量1.22~1.91 g·kg-1,其含量在黄金叶茶园中最高,龙井43茶园最低,且黄金叶茶园的全磷含量显著高于白叶1号及龙井43茶园,分别高22.44%、56.56%。凋落物的碳氮比(C∶N)10.99~13.35,其比值在乌牛早茶园中最高,黄金叶茶园最低,但不同品种茶园间无显著差异。凋落物的碳磷比(C∶P)195.65~329.77,龙井43茶园的C∶P显著高于白叶1号、黄金叶、乌牛早茶园,且分别高出39.33%、68.55%和57.55%。凋落物的氮磷比(N∶P)16.12~29.52,其比值在龙井43茶园最高,乌牛早茶园最低,且龙井43茶园的N∶P显著高于白叶1号、黄金叶、乌牛早茶园,且分别高出61.31%、66.69%和83.13%。

图4 不同品种茶园凋落物碳、氮、磷含量及化学计量特征Fig. 4 C, N, P, and stoichiometry of tree litter at plantations growing different tea varieties

2.5 不同品种茶树养分(N、P)重吸收率特征

由图5得出,不同品种茶树氮素的重吸收效率10.71%~29.89%,其中,白叶1号茶园的氮素重吸收效率最高,龙井43茶园最低,且龙井43茶园的氮重吸收效率显著低于白叶1号茶园、乌牛早茶园不同品种茶树磷素的重吸收效率12.69%~48.49%,其中,龙井43茶园磷重吸收效率最高,其次为黄金叶茶园,乌牛早茶园最低,且乌牛早茶园的磷重吸收效率显著低于龙井43茶园和黄金叶茶园。在白叶1号及乌牛早茶园中,氮的重吸收效率显著大于磷,而在黄金叶及龙井43茶园中,磷的重吸收效率显著大于氮。

图5 不同品种茶树叶片养分重吸收效率Fig. 5 Nutrient re-absorption efficiency of leaves of different tea varieties

2.6 茶树-凋落物-土壤-微生物C、N、P及化学计量比的相关性

如图6所示,土壤TOC含量与微生物量碳(MBC)、氮含量呈显著正相关,土壤氮(TN)含量与微生物碳、氮(MBN)含量呈显著正相关,与微生物磷(MBP)含量呈显著负相关,土壤磷(TP)含量与微生物碳氮比(MBC∶MBN)呈显著正相关,土壤碳磷比(C∶P)与微生物碳磷比(MBC∶MBP)、氮磷比(MBN∶MBP)呈极显著正相关(r<0.01)。微生物碳与凋落物碳氮比(C∶N-d)呈显著正相关(r<0.05)。微生物碳与茶叶氮(Nc)呈显著负相关。凋落物磷(P-d)与茶叶全碳(Cc)呈极显著负相关(r<0.01),与茶叶碳氮比(C∶N-c)呈显著负相关(r<0.05)。凋落物碳磷比(C∶P-d)与茶叶全碳呈极显著正相关,凋落物氮磷比(N∶P-d)与茶叶碳呈显著正相关。

图6 不同品种茶树叶片/凋落物/土壤/微生物C、N、P含量与化学计量比的关系Fig. 6 Relationship between C, N, P contents and stoichiometry of leaf/litter/soil/microbes at plantations of different tea varieties

3 讨论

3.1 不同品种茶园土壤/微生物的生态化学计量特征

土壤C∶N可以衡量C和N的养分平衡并影响其循环,是土壤质量的敏感指标[26,27]。较低C∶N 的土壤具有较高的肥力和较快的C、N矿化速率[28]。土壤C∶P是衡量土壤微生物在矿化过程中释放磷或从土壤环境中吸收和固定磷的潜力的重要指标,低土壤C∶P表明土壤富含磷,土壤N∶P可用作N饱和度的量度,用以确定受N、P养分限制的植物群落[29]。当土壤N∶P比较低时,表示土壤磷活性较高[30]。本研究中,白叶1号茶园表层土壤的C∶N、C∶P、N∶P最低,表明白叶1号茶园肥力较高及C、N矿化速率较快,土壤磷的活性比较高。

土壤微生物生物量受多种因素影响,如土壤pH值、温度、降水和土壤性质等[31]。本研究中,土壤微生物碳、氮、磷含量在四个茶园中的表现不一致,可能是因为不同茶树品种会通过对凋落叶数量和质量的调控影响土壤微生物,形成独特的微生物群落,而不同微生物对碳氮磷三种元素的分解能力不同,不同品种茶树根系分泌物含量和种类等也会导致微生物碳氮磷含量不同[32,33],最终导致不同品种茶园的微生物碳氮磷含量不一致。不同茶树品种的生长速率不同,在生长过程中对养分的需求也不一样[34],也可能会造成研究结果在四个茶园中表现不一致。

研究表明,微生物碳氮比和土壤C∶P与土壤养分含量有关,土壤微生物碳氮比和C∶P与土壤中有效氮、磷的含量呈负相关关系[35]。在本研究中,龙井43茶园土壤微生物碳氮比、C∶P值最低,表明龙井43茶园土壤中的有效氮、磷含量较为丰富。此外,土壤中微生物碳磷比可判断土壤微生物矿化有机质能否从土壤中释放磷或吸收并保留磷,较低的微生物碳磷比值表明微生物在土壤的矿化有机物中释放磷的能力较强,而土壤中的微生物磷对土壤中有效磷的供应有附加效果;土壤微生物碳磷比值高则表明土壤微生物倾向于同化土壤中的有效磷,微生物与植物竞争对土壤中有效磷的吸收,具有较强的吸磷能力[36]。本研究中,乌牛早、龙井43茶园土壤微生物碳磷比值较高,表明茶园出现土壤微生物与茶叶竞争土壤有效磷,固磷现象强,这可能导致茶叶对土壤磷素利用率比较低。

3.2 不同品种茶园茶树/凋落物生态化学计量特征及氮、磷重吸收效率

叶片是植物对环境变化反应最敏感的部位[37],叶片中C含量越高,叶片密度越大,防御力越强。本研究中,茶树叶片的碳含量为白叶1号茶园最高,表明白叶1号的防御能力更强。叶片的C∶N、C∶P值可表征植物对N和P的利用效率[38],反映出植物的生长速度和对养分吸收的速率。C∶N、C∶P与养分利用率呈负相关关系[39]。本研究中,黄金叶茶园茶树叶片C∶N、C∶P最低,表明黄金叶具有较高的养分利用效率。研究表明,植物N∶P<14,生长受氮限制;N∶P>16,生长受磷限制;当N∶P为14~16时,则受氮、磷元素共同限制[40]。本研究区域茶叶的N∶P为15.25~21.73,除黄金叶外均>16,说明黄金叶茶园茶树生长受氮、磷共同限制。

凋落物作为有机物通过微生物的分解作用,转化成无机小分子供给植物[41]。叶片重吸收效率越高,表明凋落物归还的量越少。本研究区域的凋落物的氮磷含量分别大于10 、0.8 g·kg-1,表明本研究区域凋落物中的养分并没有完全被吸收。这与Keith、Yang[42,43]等的研究结果:凋落物N<7 g·kg-1,P<0.5 g·kg-1时,凋落物 N、P 养分全部被叶片吸收,而 N>10 g·kg-1,P>0.8 g·kg-1时,则没有完全吸收相一致。凋落物C∶N作为影响凋落物分解和养分恢复的重要因素,其值越低,表明凋落物分解越快[44]。本研究中,4个品种茶树凋落物的C∶N为黄金叶最低,乌牛早最高,表明黄金叶凋落物分解速率较快,养分释放速度快;乌牛早则相反。凋落物的N∶P除龙井43茶园外其他均<25,表明白叶1号、黄金叶、乌牛早茶园凋落物分解均受N元素的制约作用,这与刘娜等[45]的研究结果:凋落物N∶P<25时,主要是N元素限制凋落物分解相一致。

植物的养分重吸收率能反映植物在胁迫环境下保存、利用养分和适应环境的能力[46]。本研究中,氮的重吸收效率为白叶1号(26.61%)最高,磷的重吸收效率为龙井43(44.20%)最高。表明叶片中氮的再吸收能力在白叶1号中最高,而氮归还给土壤的量最少;磷的再吸收能力在龙井43茶园中最高。本研究中N、P重吸收率明显低于Han等[47]对全球199种木本植物的研究(N:57.4%、P:60.7%)以及Tang等[48]研究了华东172种木本植物的重吸收率(N:49.1%、P:51.0%),表明在土壤养分供应相对充足的情况下,植物对环境的适应可能主要是通过提高其吸收养分的能力,而不是提高其养分再吸收的能力[46]。本研究中,白叶1号及乌牛早茶园中,氮的重吸收效率显著大于磷的重吸收效率,而在黄金叶及龙井43茶园中,磷的重吸收效率显著大于氮的重吸收效率,表明黄金叶及龙井43对磷的需求高于氮,会重吸收更多的磷来应对土壤中磷匮乏的状况,而白叶1号及乌牛早正好相反[41]。

3.3 茶树-土壤-凋落物-微生物系统化学计量特征之间的相关性

土壤微生物生物量在调节土壤养分循环和能量流动中发挥关键作用[49]。本研究发现,土壤微生物量C、N含量均与土壤有机碳和土壤全氮表现出显著的正相关关系,这与前人的研究一致[50,51]。表明土壤中微生物碳氮是有机碳和总氮最活跃的部分,微生物生物量碳氮是土壤碳氮动态的敏感指标[52]。植物体内化学元素的组成和含量与土壤中化学元素的组成和含量 息息相关[53]。本研究中,土壤有机碳与茶叶C∶N呈正相关,土壤氮含量与茶叶C∶N、C∶P正相关,土壤磷含量与茶叶氮、磷呈负相关,但相关性并不显著。这与祁建等[54]、赵如梦等[55]的研究结果相似,这说明本研究区土壤和叶片的养分含量不是简单的线性关系,植物对土壤中养分的吸收和利用过程是一个极其复杂的过程,植物养分的吸收和利用不仅受土壤养分含量影响,还受种内和种间竞争等因素影响[56]。

土壤碳、氮、C∶N、C∶P与凋落物碳呈正相关,土壤碳、C∶N、C∶P比与凋落物氮呈正相关,但相关性并不显著。表明凋落物碳释放在一定程度上直接影响着土壤碳含量[57]。而凋落物中的磷含量与土壤磷之间并没有很强的相关性,这主要是因为土壤磷主要来源于土壤矿物质成分[58]。本研究中,凋落物碳、氮、磷含量相比叶片有所降低,这是因为植物主要从土壤中吸收养分,且在叶片凋落之前通过养分再吸收过程对养分进行了重吸收[1]。茶叶的碳、氮、磷含量均与凋落物的碳、氮、磷均呈正相关,但并不显著,而茶叶碳含量与凋落物C∶P呈极显著正相关,与N∶P呈显著正相关。一方面说明叶片并未完全吸收凋落物养分,另一方面说明凋落物中养分来自于茶叶叶片[4]。

综上,土壤碳、氮、磷及化学计量特征与土壤微生物碳、氮、磷含量及化学计量特征有显著的相关性,而土壤与植物、凋落物的关系不显著主要是因为生态系统中的物种组成、群落结构以及人为干预都会影响植物与土壤化学计量特征之间的耦合性[59]。

4 结论

(1)相比其他品种,白叶1号茶园具有较高的肥力,其茶树磷含量最高,抵御能力强;微生物碳、氮、磷含量在不同品种茶园中表现不一致,且乌牛早、龙井43茶园出现土壤微生物与茶叶竞争土壤有效磷的现象。

(2)黄金叶茶园具有较高的养分吸收利用效率,但其茶树生长受氮、磷共同限制;白叶1号、黄金叶、乌牛早凋落物的分解受N元素限制;四个品种茶树凋落物中的养分均未被完全吸收。

(3)土壤微生物量C、N含量均与土壤SOC和TN表现出极显著或显著的正相关,土壤与叶片、凋落物之间无显著的相关关系。

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山茶树变身摇钱树
消髓化核汤对腰椎间盘突出后重吸收影响的临床研究
尿的形成动态模拟装置的制作和使用
两个推荐茶树品种
茶树湾