緒論1.1引言中國在世界上位于亞洲東部地區(qū)，地理位置上處于太平洋西岸，其南面與東面臨近海域，海岸線綿延漫長，地理位置先天獨特優(yōu)越，生態(tài)環(huán)境優(yōu)美，氣候適宜，其陸上與海上交通便利，使得我國獲取資源方式便捷（趙琪琪，2020）。其中沿海地區(qū)在發(fā)展經(jīng)濟上有著優(yōu)越的條件，在對外貿(mào)易上存在著諸多港口，海上交通便利以提高當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展，使得沿海地區(qū)在我國經(jīng)濟上處于重要地位（NichollsRJ,2002）。沿海地區(qū)同時存在著劣勢，易遭到自然災害的影響。其中最常見的災害例如臺風，臺風每年都會對沿海地區(qū)帶來災害，往往會伴隨暴雨狂風，沿海地區(qū)的建筑樹木等會遭受損壞，同時也會對路面造成不利影響，造成嚴重的經(jīng)濟損失(楊靖康，2023)。除臺風外沿海地區(qū)也會遭受洪澇、泥石流、赤潮等自然災害。為了削弱自然災害的影響，中央對沿海地區(qū)撥款大量資金來種植海防林以抵御自然災害的侵襲，從而減少自然災害對沿海地區(qū)的不利影響（李曉清，2017）。海南省四面環(huán)海，位于中國省份中的最南部，是我國的第二大島。海南地處熱帶，降水豐富，氣候濕潤且四季分明。海南的地形地貌與氣候條件優(yōu)越，使得海南島的植物種類繁多。海南有著豐富的自然資源與生態(tài)環(huán)境使得海南成為國際旅游島，吸引了大量游客前來旅游觀光，旅游業(yè)與服務業(yè)的興起積極發(fā)展了海南當?shù)亟?jīng)濟。同時，海南島存在著較多的生態(tài)問題，其中包括水土流失，森林砍伐等問題。我國十分重視海南島的生態(tài)環(huán)境建設(shè)，在“十一五”時期對海南島投入十幾億人民幣來實施建設(shè)海防人工林工程以保護海南的生態(tài)環(huán)境(陳君，2008)。海南防護林的主要作用有保護海岸線和沿海土地，在沿海地區(qū)能夠有效做到防風固沙，一定程度上減緩海浪對海岸的沖擊侵蝕，削弱大部分來自海上自然災害的能量，起到保護海岸線的作用，有事實說明紅樹林海防林有效削弱2004年來自印度洋海嘯的影響（齊曼古麗·依里哈木等，2015）。防護林對改善當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境有著相當大的作用，其中能夠有效調(diào)節(jié)當?shù)氐慕邓问脚c地表水分，削弱了雨水對地表的沖刷，以減緩水土流失的速度，起到保持水土、防止水土流失的作用（東有真，2021）。森林能夠以光合作用的形式吸收二氧化碳釋放氧氣，來調(diào)節(jié)大氣中的成分，調(diào)節(jié)地表溫度，有效緩解城市熱島效應。通過對比江蘇北部沿海的地區(qū)的蒸發(fā)量上看，得出防護林的生長對蒸發(fā)現(xiàn)象產(chǎn)生了影響，對當?shù)氐臍夂蚱鸬搅朔e極調(diào)節(jié)作用（董曉敏,康立新，1994）。除此之外防護林還能夠防災減災與促進當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展（陳端欽，2008）。防護林也能夠保護農(nóng)田與保護當?shù)厣锒鄻有裕ɡ顐コ?995）。綜上所述，防護林無論是在保護生態(tài)環(huán)境中還是在維護生物多樣性等方面中都發(fā)揮了重要作用，防護林建設(shè)對海南島來說無疑是百利無害的。木麻黃作為海南防護林的重要組成之一，本次研究著重于木麻黃葉片化學計量學特征。葉片化學計量學特征主要研究植物葉片中的化學元素含量與比值，最主要的大量元素就包括碳、氮、磷，植物的光合生產(chǎn)和正常生理活動都離不開N、P等大量元素和微量元素（何桂萍，2020）。通過研究元素含量、計算元素含量比值，成為了解植物養(yǎng)分利用、生長發(fā)育和對環(huán)境適應性的機制有效手段。以往有關(guān)木麻黃海防林的研究中發(fā)現(xiàn)，海南木麻黃海防林中木麻黃自身不能自我完成天然更新，并且其他的樹種雖然會自我更新卻整體更新的質(zhì)量欠佳，但個別局部的更新質(zhì)量會良好（楊彬，2020）。本研究嘗試從化學計量學角度解釋氣候環(huán)境對海南木麻黃林生長的影響機制。結(jié)合海南島全島溫差不大但降水具有明顯的區(qū)域性特點，嘗試研究降水梯度對木麻黃海防林化學計量學特征的影響，進而討論木麻黃海防林的養(yǎng)分健康狀況，為海南木麻黃海防林經(jīng)營管理提供依據(jù)。1.2研究綜述1.2.1葉片化學計量學研究進展生態(tài)化學計量學是研究生物體及生態(tài)系統(tǒng)中關(guān)鍵化學元素（如碳、氮、磷等）的含量、比例、流動與轉(zhuǎn)化規(guī)律，及其對生物生長、種間關(guān)系、能量流動、物質(zhì)循環(huán)和生態(tài)系統(tǒng)功能影響的學科，是生態(tài)學科下相對年輕的分支學科。在國內(nèi)外研究中，其中生態(tài)化學計量學是研究生物以及所處的環(huán)境中的元素含量、元素間的比值、以及元素平衡關(guān)系與物質(zhì)循環(huán)的一種科學（SternerRW,ElserJJ,2002；陳昊軒，2023；王凱，邢仕奇，張日升等，2024）。在2004年有學者對全球1280種植物研究發(fā)現(xiàn)，葉片中的氮磷含量與比值會隨著緯度的降低、年均氣溫的增加而發(fā)生變化，其中氮磷含量均會隨之降低，而N:P比值會隨之升高（ReichPB,OleksynJ,2004）。Han等人對中國753種植物進行研究發(fā)現(xiàn)，中國植物的磷含量相較于全世界來說是較低的，其葉片的N:P比值比較全世界來說是偏高的，這可以反映出中國植物的生長發(fā)育會更多受到磷的限制（HanW,2005）。從中可以看出N:P比值一定程度可以反映養(yǎng)分限制，Koerselman和Meuleman對歐洲的濕地植物設(shè)置了40多個施肥實驗中研究得出，N:P比小于14時，植物受氮限制；當N:P比處于14至16間時，植物對氮磷限制可能沒有或共同限制；當N:P比大于16時，則受磷限制，在觀測數(shù)據(jù)中可以研究植物的N:P比值進一步研究植物所受的元素限制（Koerselman,Willem,Meuleman,etal,1996）。氣候因素是影響植物化學計量學特征的重要因子。Yin在研究植物葉片氮元素與氣候關(guān)系時發(fā)現(xiàn)氮元素含量的趨勢會由寒帶至溫帶上升，而溫帶至亞熱帶會下降（YinX，1993；李虹諭，楊會俠，白榮芬等，2021）。Yuan等學者研究不同生態(tài)類型的植物得出，隨著年均氣溫、降水量的增加，植物葉片中的C:N比會減少，但C:P比與N:P比會增加（YuanZY,ChenHYH,2009；薄夫京，2023）。降水量與植物養(yǎng)分含量的關(guān)系中，有學者對興安落葉松采樣研究發(fā)現(xiàn)，降水量的降低使得其葉片C:N比顯著升高（任書杰，于貴瑞，陶波等，2009；盧同平，史正濤，牛潔等，2016）。在降水變化中Kang等研究者在研究歐洲的挪威云杉時，發(fā)現(xiàn)其葉片的N:P比值與當?shù)氐哪杲邓砍尸F(xiàn)出非線性關(guān)系（HongzhangKang等，2011；程瑞梅，王娜，肖文發(fā)等，2018）。He等人在對阿拉善荒漠的植物進行研究發(fā)現(xiàn)，其葉片中的氮磷濃度與年平均降水量沒有相關(guān)性（HeM,DijkstraFA,ZhangK,etal,2014；盧同平，史正濤，牛潔等，2016）。海拔反映了水熱環(huán)境的綜合變化，其對植物化學計量學特征影響同樣重要。位于高海拔低維度的西藏高原中的生態(tài)系統(tǒng)中，隨著海拔的升高，溫度也隨之降低，該生態(tài)系統(tǒng)中的植株經(jīng)過研究測量，其葉片含氮量較其他地區(qū)而言會偏高，說明了植物可能在不同海拔下會隨溫度的變化而改變自身的化學成分含量來調(diào)整自身對環(huán)境的適應（楊慧敏等，2011）。1.2.2海南環(huán)境特征海南省地處于熱帶地區(qū)，位于北回歸線與赤道之間，緯度在北緯18°10′～20°10′，經(jīng)度在東經(jīng)108°37′～111°16′。全省陸地面積約占3.5萬平方公里，其中海南島陸地總面積占海南省總陸地面積大部分約為3.39萬平方公里，是我國除臺灣島外第二大島，島嶼輪廓趨向于橢圓(申元村，劉闖，石瑞香等，2018)。海南的氣候類型屬于熱帶季風氣候，各區(qū)域溫差變化不大，大部分地區(qū)的年平均氣溫約為24℃，海南島中部的山區(qū)溫度會相對較低，而海南島的南部地區(qū)與西部地區(qū)溫度會比較高（陳匯林，吳翠玲，2003）。海南大部分地區(qū)的年降水量一般處于1500至1800毫米之間，而中部山區(qū)地區(qū)為2000mm到2500mm。從海南島整體上看，降水處于不平衡趨勢，海南島的北部、中部與東部沿海地區(qū)降水量較高，在而西部降水較少（何大章,張聲粦，1985）。海南的土壤類型圍繞中部形成同心圓趨勢，最外圍為濱海沙土類型（廖靈聰，2021）。在海防林上，木麻黃的土壤環(huán)境多為濱海沙土，濱海沙土受到海水影響，使得土壤的含鹽量會比較高，這種情況不利于大多數(shù)植物生長繁殖；其次濱海沙土肥力低，有機質(zhì)含量低，同樣不益于植物成長。此外濱海沙土還有顆粒粗、植被覆蓋率低等特點（金贇，2022）。對于大多數(shù)植物來說，濱海土壤的土壤條件差，木麻黃卻能夠在此茁壯成長，體現(xiàn)出了木麻黃具有很強的耐鹽耐瘠薄能力。1.2.3木麻黃海防林的重要性木麻黃是我國沿海地區(qū)主要防護林之一，在放風固沙與改善沿海生態(tài)環(huán)境等方面中都有著不可或缺的作用（楊小漩，2023）。選擇木麻黃作為重要防護林之一是因為它有著許多優(yōu)越的特質(zhì)。首先木麻黃的生長速度快，比較于其他的樹木木麻黃會以更短的時間來形成防護林帶（張峰，王耀山，林作武，2018）。其次木麻黃的抗逆性強。沿海地區(qū)大多都是鹽堿地風沙地等，這些濱海土壤不但鹽度高，而且肥力不佳，但木麻黃對土壤的要求不高，使其能夠在沿海地區(qū)這些鹽堿地、肥力不高等惡劣環(huán)境下生長（祁瀟勇，2017）。木麻黃還具有保護和改善海岸線的作用，并且有效維護了沿海地區(qū)的生態(tài)平衡(范永福，2018)。木麻黃能夠?qū)Ξ數(shù)氐臍夂蛘{(diào)節(jié)起到積極作用，有利于提高空氣質(zhì)量，也為當?shù)氐纳锾峁┦澄锱c生存環(huán)境，有利于當?shù)氐纳锷L繁殖，豐富了生物多樣性（王柯遠，2018）。1.3主要研究內(nèi)容(1)不同降水梯度木麻黃小枝的化學計量學屬性差異本次主要研究不同降水梯度下木麻黃小枝的化學計量學特征差異，主要研究其木麻黃小枝的碳氮磷含量與比值。根據(jù)這些化學計量學特征得出木麻黃的養(yǎng)分利用概況，能夠初步了解其元素之間的關(guān)系。(2)不同降水梯度對木麻黃小枝的化學計量學屬性的影響在（1）基礎(chǔ)上對不同降水梯度的地區(qū)木麻黃進行化學計量學分析，分析木麻黃對不同降水的響應規(guī)律，分析木麻黃與降水量的相關(guān)性。1.4研究目的及其意義研究其對水分的適應性情況，根據(jù)不同降水地區(qū)的木麻黃的情況，更有利于探索木麻黃的抗逆性特征，對木麻黃的引進更適宜的環(huán)境種植做降水參考，為穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)提供依據(jù)。對木麻黃的健康評價提供依據(jù)。1.5技術(shù)路線2研究區(qū)域概況與方法2.1研究區(qū)域概況本次的研究區(qū)主要取于海南的五個地區(qū)采樣，分別是樂東縣上港、東方市板橋路、萬寧市龍滾鎮(zhèn)海量村、儋州市海田村和澄邁縣澄邁灣。五個地區(qū)的木麻黃所處區(qū)域為沿海區(qū)域，且年降水量均有差異。樂東年平均氣溫約為24攝氏度；年平均降水量約為1600mm(詹道華，陳祥澤，王小燕等，2018)；樣點位置為東經(jīng)108°54'，北緯18°25'。東方年平均氣溫約為25攝氏度；年平均降水量約為1150mm(李菊，楊永志，甘良等，2022)；樣點位置為東經(jīng)108°41'，北緯18°47'。萬寧年平均氣溫約為24攝氏度；年平均降水量約為2400mm(周亞奎，戰(zhàn)晴晴，盧麗蘭等，2016)；樣點位置為東經(jīng)110°32'，北緯19°01'。儋州年平均氣溫約為24攝氏度；年平均降水量約為1816mm(何珊瓊，2016)；樣點位置為東經(jīng)109°26'，北緯19°51'。澄邁年平均氣溫約為24攝氏度；年平均降水量約為1756mm(耿曉曉，2023)；樣點位置為東經(jīng)110°0'，北緯19°58'。表2-1海南五個市縣地區(qū)地理特征序號地區(qū)名稱年均溫度年降水量經(jīng)緯度℃mm°′1萬寧海量村242400東經(jīng)110°32'，北緯19°01'2樂東上港241600東經(jīng)108°54'，北緯18°25'3東方板橋路251150東經(jīng)108°41'，北緯18°47'4儋州海田村241816東經(jīng)109°26'，北緯19°51'5澄邁澄邁灣241756東經(jīng)110°0'，北緯19°58'年降水量比較為萬寧＞儋州＞澄邁＞樂東＞東方，年平均氣溫皆為24℃相似可忽略不計。這些研究區(qū)域的年降水量均不同，當?shù)氐哪韭辄S可作為本次所研究的材料。2.2研究方法2.2.1樣地選擇樣地的選擇主要選取于海防林木麻黃林，基本無人類活動或少有人類活動的區(qū)域進行樣地選擇，這樣選擇能一定程度上減小人類活動對木麻黃的影響，讓研究的數(shù)據(jù)更加真實可信。計劃每個地區(qū)的樣地選取剪取的新鮮小枝能夠裝滿三袋樣品袋。2.2.2樣品選擇與采集選定好樣地后，樣品的選擇選擇新鮮木麻黃小枝，利用高枝剪對木麻黃能夠更多接觸陽光的小枝進行裁剪并收集進樣品袋中。采集這樣的小枝更趨向于新鮮，對于木麻黃小枝的測定數(shù)據(jù)能夠更醒目利于測定。裁剪后的小枝要進行篩選，去除主要的大枝干采集小枝裝入樣品袋中，提前對樣品袋進行標注，注明好樣品的地區(qū)名稱、樣地編號和樣品名稱。2.2.3樣品處理測小枝常態(tài)。樣品采集完成后，將五個地區(qū)中每個地區(qū)三個樣品袋中的新鮮小枝各自取出150g左右各自放入燒杯中，各自去皮稱重準確質(zhì)量后放入信封中，稱重新鮮小枝鮮重后在信封上標注地區(qū)、樣品名稱、樣品質(zhì)量與放入烘箱時間。并且于這個時間點將裝有新鮮小枝的信封放入設(shè)定溫度為120攝氏度殺青10分鐘后，放于60攝氏度的烘箱烘48小時，及時稱量干重。將剩下的小枝密封完畢后放入冰箱中備用。將所有烘干的小枝用相應的機械設(shè)備測量其化學計量學特征。2.2.4樣品化學計量學測定小枝的全碳含量測定參考T/NAIA070-2021植物全碳含量的測定，使用重鉻酸鉀氧化法測定。將帶有編號的信封中小枝分別取出，利用高速粉碎機各自粉碎后采用四分法，將小枝粉末各自充分混合均勻后縮分，各自分好放入對應的樣品袋中備用。從樣品袋中取出些許小枝粉末稱重后放入錐形瓶中并標簽上重量，準確加入所相應的已知質(zhì)量重鉻酸鉀與濃硫酸，小心搖勻后將瓶子放入沸水中水浴加熱，加熱一定的時間以確保完全氧化。若出現(xiàn)黑色顆粒物則說明沒有完全氧化需要繼續(xù)加熱。氧化完畢后將錐形瓶靜置于常溫環(huán)境下冷卻至室溫后，將錐形瓶里的液體倒入容量瓶中利用離子水定容。從容量瓶中稱量記錄出一定體積的液體加入到另一個錐形瓶后加入鄰菲羅啉指示劑，用已知濃度的硫酸亞鐵標準溶液滴定。記錄滴定所用的硫酸亞鐵的體積。進行計算至算出全碳的含量。小枝的全氮含量測定參考NY/T2017-2011植物中氮、磷、鉀的測定，使用硫酸消解-凱氏定測定。將帶有編號的信封中小枝分別取出，經(jīng)過粉碎機各自粉碎后過篩混勻得到均勻的粉末，各自分好放入對應的樣品袋中備用。從樣品袋中取出些許小枝粉末稱重后將粉末各自放入消解管中加入適量濃硫酸后，加入過氧化氫搖勻等溶液反應結(jié)束后加熱至固體消失溶液呈現(xiàn)褐色時加熱停止。靜置其稍微冷卻后繼續(xù)加入適量過氧化氫并加熱五分鐘左右后冷卻，繼續(xù)加入適量過氧化氫并加熱，重復此步驟至溶液無色為止。隨后靜置溶液至冷卻后倒入容量瓶中定容。啟動定氮儀，將硼酸接受液、蒸餾水、氫氧化鈉溶液設(shè)定為需要的數(shù)據(jù)。將容量瓶中溶液取出并稱量出一定體積后加入消化管內(nèi)，將消化管放入儀器后蒸餾。計算記錄全氮的含量。小枝的全磷含量測定參考NY/T2017-2011植物中氮、磷、鉀的測定，使用硫酸消解-鉬銻抗比色測定。將帶有編號的信封中小枝分別取出，經(jīng)過粉碎機各自粉碎后過篩混勻得到均勻的粉末，各自分好放入對應的樣品袋中備用。從樣品袋中取出些許小枝粉末稱重后將粉末各自放入消解管中加入適量濃硫酸后，加入過氧化氫搖勻等溶液反應結(jié)束后加熱至固體消失溶液呈現(xiàn)褐色時加熱停止。靜置其稍微冷卻后繼續(xù)加入適量過氧化氫并加熱五分鐘左右后冷卻，繼續(xù)加入適量過氧化氫并加熱，重復此步驟至溶液無色為止。隨后靜置溶液至冷卻后倒入容量瓶中定容。將容量瓶中溶液取出并稱量出一定體積后加入燒杯中，按照所需步驟加入適量氫氧化鈉、二硝基酚指示劑、硫酸溶液與鉬銻抗顯色劑混合后倒入于新容量瓶中并定容。使用分光光度計在700nm波長處測出吸光值并比較磷標準溶液，計算記錄。以上的步驟對每個樣品袋中的小枝的取出質(zhì)量需相同。2.2.5數(shù)據(jù)處理方式采用Excel2019、SPSS21.0對數(shù)據(jù)進行t檢驗、Pearso相關(guān)性分析，采用origin2022進行繪圖。3養(yǎng)分含量與化學計量特征3.1不同降水量下木麻黃小枝養(yǎng)分含量特征與化學計量特征3.1.1不同降水地區(qū)下木麻黃小枝養(yǎng)分含量特征與化學計量特征圖3-1不同地區(qū)下木麻黃小枝養(yǎng)分含量特征Figure3-1Nutrientcontentcharacteristicsofsmallbranchesofcasuarinaunderdifferentprecipitationlevels注：含有相同小寫字母代表的是代表不同地區(qū)的養(yǎng)分含量特征差異不顯著（p＞0.05），含有不同小寫字母的代表二點是不同地區(qū)的養(yǎng)分含量特征差異顯著（p≤0，05）。本研究對五種不同降水量沿海地區(qū)的木麻黃區(qū)域的木麻黃的小枝的C、N、P含量進行了分析（圖3-1），橫坐標從左至右分別是萬寧（WNB）、樂東（LDB）、東方(DFB)、儋州（DZB）和澄邁(CMB)，縱坐標為該地區(qū)木麻黃的元素含量特征。結(jié)果說明：五個地區(qū)的木麻黃全碳、全氮、全磷含量均值分別為45.0%（值域41.4%-48.8）、1.41g/100g（值域1.20g/100g-1.66g/100g）、0.0828g/100g（值域0.0664g/100g-0.1034g/100g）；最高均值分別是47.0%（東方）、1.61g/100g（萬寧）、0.09643g/100g（萬寧）；最低均值分別是43.2%（澄邁）、1.29g/100g（樂東）、0.0684g/100g（樂東）；變異系數(shù)分別是4.13%、7.21%、5.10%（變異系數(shù)C·V=（標準偏差SD/平均值Mean）×100%）。從五個地區(qū)的C、N、P的變異系數(shù)上看，五個地區(qū)的木麻黃小枝的全碳、全氮和全磷顯示了弱變異性，但三者變異系數(shù)有略微差異。由此表明地區(qū)的不同，使得木麻黃可能為了適應所處環(huán)境而對自身的C、N、P含量改變的同時，養(yǎng)分分配方式也隨之不同，使得木麻黃能夠更好適應當?shù)丨h(huán)境。從圖3-1中看出不同降水地區(qū)的木麻黃小枝養(yǎng)分含量差異中，東方市的全碳含量表現(xiàn)顯著高于澄邁（P≤0.05），其他地區(qū)差異不顯著（P＞0.05）；萬寧的全氮含量與全磷含量表現(xiàn)顯著高于樂東、東方和澄邁，而與儋州差異不顯著；而儋州的全氮含量表現(xiàn)與其余四個地區(qū)差異不顯著，全磷含量表現(xiàn)卻顯著高于樂東、東方和澄邁，但與萬寧差異不顯著；樂東、東方、澄邁的全氮含量表現(xiàn)差異不顯著，而樂東的全磷含量表現(xiàn)顯著低于東方與澄邁，但東方的全磷含量表現(xiàn)差異與澄邁不顯著。將其數(shù)據(jù)做成表3-1。表3-1五個不同降水地區(qū)下木麻黃小枝養(yǎng)分含量Table3-1NutrientcontentofsmallbranchesofCasuarinaequisetifoliainfivedifferentprecipitationregions序號樣品名稱全碳全氮全磷樣品名稱備注%g/100gg/100g1WNB萬寧木麻黃小枝45.3±1.4ab1.60±0.05a0.0964±0.0053a2LDB樂東木麻黃小枝45.5±2.0ab1.30±0.06b0.0684±0.0022c3DFB東方木麻黃小枝47.0±1.8a1.34±0.08b0.0771±0.0030b4DZB儋州木麻黃小枝43.9±0.9ab1.47±0.09ab0.0947±0.0035a5CMB澄邁木麻黃小枝43.2±1.2b1.35±0.12b0.0775±0.0021b注：含有相同小寫字母代表的是代表不同地區(qū)的養(yǎng)分含量特征差異不顯著（p＞0.05），含有不同小寫字母的代表二點是不同地區(qū)的養(yǎng)分含量特征差異顯著（p≤0，05）。樣品名稱的意思分別有萬寧（WNB）、樂東（LDB）、東方(DFB)、儋州（DZB）和澄邁(CMB)。由表3-1得出木麻黃養(yǎng)分含量中全碳、全氮、全磷大小比較分別為東方＞樂東＞萬寧＞儋州＞澄邁、萬寧＞儋州＞澄邁＞東方＞樂東、萬寧＞儋州＞澄邁＞東方＞樂東。圖3-2不同樣點木麻黃小枝C:N比注：含有相同小寫字母代表的是代表不同地區(qū)的養(yǎng)分含量特征差異不顯著（p＞0.05），含有不同小寫字母的代表二點是不同地區(qū)的養(yǎng)分含量特征差異顯著（p≤0，05）。樣品名稱的意思分別有萬寧（WNB）、樂東（LDB）、東方(DFB)、儋州（DZB）和澄邁(CMB)。圖3-3不同降樣點木麻黃小枝N:P比注：含有相同小寫字母代表的是代表不同地區(qū)的養(yǎng)分含量特征差異不顯著（p＞0.05），含有不同小寫字母的代表二點是不同地區(qū)的養(yǎng)分含量特征差異顯著（p≤0，05）。樣品名稱的意思分別有萬寧（WNB）、樂東（LDB）、東方(DFB)、儋州（DZB）和澄邁(CMB)。圖3-4不同樣點木麻黃小枝C:P比注：含有相同小寫字母代表的是代表不同地區(qū)的養(yǎng)分含量特征差異不顯著（p＞0.05），含有不同小寫字母的代表二點是不同地區(qū)的養(yǎng)分含量特征差異顯著（p≤0，05）。樣品名稱的意思分別有萬寧（WNB）、樂東（LDB）、東方(DFB)、儋州（DZB）和澄邁(CMB)。由圖3-2、圖3-3、圖3-4可知，木麻黃在不同的地區(qū)，碳氮磷的比值會有所改變，C:N的大小比較為東方＞樂東＞澄邁＞儋州＞萬寧；N:P的大小比較為樂東＞澄邁＞東方＞萬寧＞儋州；C:P的大小比較為樂東＞東方＞澄邁＞萬寧＞儋州。3.1.2不同降水量下木麻黃小枝養(yǎng)分含量與化學計量的相關(guān)性圖3-5不同降水量下木麻黃小枝養(yǎng)分含量與降水量的相關(guān)性圖3-6不同降水量下木麻黃小枝化學計量比與降水量的關(guān)系從圖3-5、3-6可以看出，隨著降水量的升高，N和P均是顯著正相關(guān)（P≤0.05），并且是極其顯著（P≤0.01）；C:N和C:P均為顯著負相關(guān)，并且也是極其顯著（P≤0.01）；C與N:P均為不顯著的負相關(guān)（P＞0.05）。3.2討論本此研究中，數(shù)據(jù)表明木麻黃小枝養(yǎng)分含量在五種不同降水地區(qū)皆有所差異，降水量比較為萬寧＞儋州＞澄邁＞樂東＞東方，分別是2400mm、1816mm、1756mm、1600mm、1150mm。有學者提出葉片的養(yǎng)分含量可以體現(xiàn)出整個植物的養(yǎng)分狀態(tài)（吳錫麟等，2011），經(jīng)過本次研究發(fā)現(xiàn)各個不同降水地區(qū)上，各木麻黃小枝的化學計量學特征存在差異顯著，能說明不同降水梯度下，木麻黃的養(yǎng)分狀態(tài)也會有所不同。在所研究的五個不同降水木麻黃海防林地區(qū)中，據(jù)上述數(shù)據(jù)表明，木麻黃的全碳含量表現(xiàn)為東方＞樂東＞萬寧＞儋州＞澄邁，C含量在五個地區(qū)中只有澄邁與萬寧有顯著差異性，其余均無顯著差異，由圖3-5知C含量與降水量關(guān)系呈現(xiàn)出不顯著的負相關(guān)關(guān)系。說明降水量的大小對木麻黃全碳含量的影響并不顯著。有研究說明，在降水增多的時候，植物的生長季會得到延長，植物的光合作用能力會增強，從而會使光合產(chǎn)物增多，生物量增加（胡東宇，張丹，薄明森等）。從中得出，木麻黃葉片中的有機物含量增加，使得其葉片中的氮磷濃度遭到稀釋。推測降水越多時，可能造成環(huán)境的元素含量減少。N、P作為植物的重要元素，對植物的蛋白質(zhì)合成以及遺傳物質(zhì)的合成等有著不可或缺的作用，對植物的生長發(fā)育起到巨大作用（平川等，2014）。由圖3-1看出五個地區(qū)的木麻黃的全氮與全磷有著差異變化。從上述數(shù)據(jù)中可以看出，木麻黃的全氮含量與全磷含量均表現(xiàn)為萬寧＞儋州＞澄邁＞東方＞樂東，根據(jù)降水量的大小排序來看，東方屬于特異值，但卻因為N、P跟降水量的關(guān)系均是顯著正相關(guān)，并且是極其顯著；C:N和C:P均為極其顯著負相關(guān)；N:P跟降水量的關(guān)系為不顯著的負相關(guān)。能夠說明降水量的大小對木麻黃的全氮含量與全磷含量的影響顯著。植物葉片的N、P是由土壤中吸收來的，運輸常常會伴隨著蒸騰作用進行（劉靜，2013）。根據(jù)本次研究推出隨著降水量的增多，木麻黃小枝的氮磷含量增多，推測是降水越多使得植物葉片的蒸騰作用越強，從而讓植物的葉片氮磷含量升高。有學者認為，植物對養(yǎng)分的利用以及植物生長特征這部分，可以通過測出并且分析植物葉片的C:N比與C:P比這些數(shù)據(jù)一定程度上反映出來（黃建軍等，2003；皮發(fā)劍，2017）。在本次研究中，隨著降水量的提升，存在著木麻黃氮含量與磷含量隨之上升的顯著正相關(guān)結(jié)果，同時測出C:N比與C:P比是顯著負相關(guān)的關(guān)系。葉片的C:N、C:P能夠反映出植物對氮與磷的利用效率，當其比值越低時，植物對氮磷的利用效率就越高（王樹力，郝玉琢，周磊等，2018）。本次研究中，隨著降水量的升高，木麻黃小枝的C:N、C:P呈現(xiàn)降低的趨勢，說明降水量的升高會提高木麻黃對氮磷的利用效率。所以當?shù)氐牡仔枨罅烤蜁岣?，從而使得當?shù)氐琢肯鄬θ狈?，說明降水越豐富的地區(qū)木麻黃受到的養(yǎng)分限制就會越高。N:P比是植物對氮和磷的缺乏情況的重要指標，其中低于14受氮限制，高于16受磷限制，在14-16之間是共同受到氮磷限制（韓云花，趙秋玲，張晶等，2024）。由圖3-6看出僅僅只有降水量為1816mm的儋州木麻黃N:P比平均在14-16之間，同時受到氮磷限制，而其余均主要受到磷限制。由此可以推出木麻黃處于這些氮磷相對缺乏的地區(qū)將會遭受養(yǎng)分缺乏的情況，以至于海防林退化。4結(jié)論與展望4.1結(jié)論本次的研究將海南的五個不同降水量沿海地區(qū)的海防林的木麻黃作為研究對象，采集了各個地區(qū)的木麻黃小枝，對木麻黃小枝進行處理后分析采集數(shù)據(jù)，研究分析其養(yǎng)分含量（C、N、P）和化學計量比（C:N、C:P、N:P）。有以下結(jié)論：木麻黃的全碳含量隨著降水量的變化而變化的現(xiàn)象呈現(xiàn)不顯著關(guān)系；木麻黃的全氮含量和全磷含量隨著降水量的變化而變化的現(xiàn)象呈現(xiàn)顯著關(guān)系；隨著降水量的提升，木麻黃的全氮含量與全磷含量隨著變化，呈現(xiàn)出顯著正相關(guān)關(guān)系。說明木麻黃在不同降水的情況下，可能改變自身的氮磷含量以便適應當?shù)丨h(huán)境。海防林退化的原因可能是由于木麻黃處于氮磷相對缺乏的地區(qū)將會遭受養(yǎng)分缺乏的情況。而且木麻黃會隨著降水量的提高，氮磷需求量隨之提高，從而使得當?shù)氐琢肯鄬θ狈?，說明降水越豐富的地區(qū)木麻黃受到的養(yǎng)分限制就會越高。4.2建議通過本次的研究，得知木麻黃在降水量不同的地區(qū)，自身的氮磷需求量會隨著降水量的升高而升高，由于自身處于濱海地區(qū)，氮磷元素會相對缺乏，將會受到氮磷的養(yǎng)分限制。同時其無法自我天然更新，這使得木麻黃海防林發(fā)生了退化，由于海南中的海防林主要以木麻黃為主，種類單一，結(jié)構(gòu)不是很合理，所以有必要對海防林木麻黃進行一定的再規(guī)劃建設(shè)。其中可以從生物學上進行木麻黃與其他優(yōu)秀物種的樹木進行混交研究，改善其養(yǎng)分限制，穩(wěn)定其生態(tài)環(huán)境。其次也能引用更優(yōu)質(zhì)的樹種，例如在相思樹種，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)該樹種對于沙土具有優(yōu)質(zhì)的改良作用，其次也能夠抗風也具有著優(yōu)良高生長品質(zhì)指標，同時也能夠豐富防護林的樹種結(jié)構(gòu)等（韓金發(fā)，2001）。其次也可以改善海防林的土壤情況，可以依照降水量的參考對木麻黃施加適當?shù)牡追柿?，并且對于當?shù)貐^(qū)域進行合理管理。由于木麻黃為了適應惡劣的環(huán)境，會有著復雜對元素的分配方式，所以對于當?shù)匾獙ζ淠韭辄S凋落物的分解進行合理管理，對分解源進行及時找出并歸還土壤，從而對當?shù)氐耐寥鲤B(yǎng)分進行改善（鐘春柳，2017）。4.3研究不足及展望本文主要對海南的五個不同降水地區(qū)的海防林木麻黃小枝的養(yǎng)分含量（C、N、P）及化學計量學特征進行了研究分析，并且對木麻黃在不同降水地區(qū)的養(yǎng)分含量特征及化學計量學比值進行了分析討論。但是由于時間及空間的一些因素，本文還存在這一定的問題與不足：（1）在選擇的地區(qū)中并未采集更多不同降水地區(qū)的木麻黃小枝作為研究材料，其次采集的小枝樣袋不夠多，這可能導致研究結(jié)果不夠精確。應該對多種降水量不同的地區(qū)進行采樣，在每個地區(qū)的樣品袋采集至少五袋，能夠更好減少誤差。（2）采樣的季節(jié)選擇在夏季，并未對冬季的木麻黃小枝進行處理分析數(shù)據(jù)。不同的季節(jié)可能會對木麻黃的養(yǎng)分含量造成影響。應該對冬季的不同降水量地區(qū)的木麻黃進行采集并進行處理分析。（3）本次研究僅僅關(guān)注了降水量這個變量，忽略了其他可能影響研究結(jié)果的因素。因此，未來的研究可以選擇在廣西、廣東以及北至浙江的更大范圍內(nèi)收集樣本，同時去分析研究包括土壤理化和微生物等更多生物環(huán)境因素驅(qū)動。此外，我們建議進一步探索這方面的可能性，并且鼓勵各個學科合作，以推動研究更深入發(fā)展。參考文獻HanW.Leafnitrogenandphosphorusstoichiometryacross753terrestrialplantspeciesinChina[J].New.Phytol,2005,168.HeM,DijkstraFA,ZhangK,etal.Leafnitrogenandphosphorusoftemperatedesertplantsinresponsetoclimateandsoilnutrientavailability[J].NaturePublishingGroup,2015(1).DOI:10.1038/SREP06932.HongzhangKangandHongleiZhuangandLiliWuandQunluLiuandGuangrongShenandBj?rnBergandRongzhouManandChunjiangLiu.VariationinleafnitrogenandphosphorusstoichiometryinPiceaabiesacrossEurope:Ananalysisbasedonlocalobservations[J].ForestEcologyandManagement,2011.DOI:10.1016/j.foreco.2010.10.004.Koerselman,Willem,Meuleman,etal.ThevegetationN:Pratio:anewtooltodetectthenatureofnutrientlimitation.[J].JournalofAppliedEcology,1996.NichollsRJ.Analysisofglobalimpactsofsea-levelrise:acasestudyofflooding[J].Physics&ChemistryoftheEarth,2002,27(32):1455-1466.DOI:10.1016/S1474-7065(02)00090-6.ReichPB,OleksynJ.GlobalpatternsofplantleafNandPinrelationtotemperatureandlatitude[J].ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences,2004,101(30):11001-11006.DOI:10.1073/pnas.0403588101.SternerRW,ElserJJ.EcologicalStoichiometry:TheBiologyofElementsfromMoleculestotheBiosphere[J].2002.DOI:10.1515/9781400885695.YinX.VariationinfoliarnitrogenconcentrationbyforesttypeandclimaticgradientsinNorthAmerica[J].CanJForRes,1993,23.YuanZY,ChenHYH.Globaltrendsinsenesced-leafnitrog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