【文章內(nèi)容簡介】 含量來補償由于酶的活性降低而造成的新陳代謝的下降（ Reich PB et al 1992； Reich PB 2021； Elser JJ 2021）。而有資料表明， 在祁連山北坡中部，隨著海拔的升高，氣溫逐漸降低，遞減率為℃ /100m（ 賈文雄等 2021）。 對于祁連圓柏葉片 N/P 含量而言，在六次采集的月份中，祁連圓柏葉片 N/P含量的大小均為 2900m＞ 3300m＞ 4600m。且在六次采集的所有月份中，祁連圓柏葉片 N/P 含量在 2900m處、 3300 米處、 4600m處之間的差異均達到了極 顯著（ p），總的 N/P 含量從 2900m至 3300m 分別為 （ ） 177。、 （ ） 177。 與 （ ） 177。由此可見，隨著海拔上升，祁連山北坡中部祁連圓柏葉片 N/P 含量逐漸下降。 祁連山北坡中部祁連圓柏葉片 N、 P、 N/P 的空間變化 在進行祁連圓柏葉片 N、 P 特征的隨時間變化的分析時發(fā)現(xiàn)，樹與樹之間葉片 N、 P 含量的差異往往會大于由于時間變化而引起的葉片 N、 P 含量的差異。所以，為了消除這種差異，統(tǒng)一標準，我們把每棵樹第一次采樣（五月中）時的N、 P、 N/P 含量作為標準，表示為 0％。其他月份的葉片 N、 P 特征用相對于第一次采樣時 N、 P、 N/P 變化的百分率表示。 首先，為了比較祁連山北坡中部不同海拔高度祁連圓柏葉片 N、 P、 N/P的時間變化趨勢，我們把 N、 P、 N/P 變化的百分率與年積日做了回歸分析和相關(guān)分析 ， 如圖 2 所示。 畢業(yè)論文 祁連山北坡中部祁連圓柏葉片 N、 P 的時空變化特征及其生長策略的探討 10 圖 2 三個海拔高度 N、 P 特征變化的百分率與年積日的曲線擬合 對于葉片 N 含量， 2900m、 3300m 和 4600m 處的葉片氮含量在祁連圓柏的生長季時都有隨著時間的推移而增加的趨勢， 且三個的地點增加的速率大致相等，大約為 ％ /天，葉片 N 含量變化幅度的平均值大概為 10％左右。其中，4600m處的祁連圓柏的葉片 N含量與年積日的相關(guān)水平達到顯著相關(guān)（ p﹤ ），2900 米與 3300 米達到極顯著相關(guān) p﹤ 。 對于葉片 P 含量， 3300 米處的 P 含量有隨著在生長季的推移而緩慢增加的趨勢，與年積日的相關(guān)水平達到顯著（ p﹤ ）。 2900m處的葉片 P 含量隨著生長季的推移表現(xiàn)出了先增大在減小的趨勢，而 3300m 處葉片 P 含量的變化正好相反，且兩個海拔高度處的 P 含量與年積日的二次擬合經(jīng)過 F 檢 驗都達到了顯著水平（ p﹤ ）。另外， 2900m處和 3300m處的葉片 P 含量在生長季初期與年積日的相關(guān)程度都達到了極顯著（ p﹤ ）。并且，兩者趨勢的轉(zhuǎn)折處都發(fā)生在170～ 230 天（六月中下旬到八月中旬），即天氣由暖轉(zhuǎn)冷之間。 對于葉片 N/P，除了在 2900m 處，葉片的 N/P 隨著年積日的增加有緩慢的畢業(yè)論文 祁連山北坡中部祁連圓柏葉片 N、 P 的時空變化特征及其生長策略的探討 11 增加趨勢（ p﹤ ），增加的平均幅度為 5％左右。其余兩個海拔梯度均未發(fā)現(xiàn)顯著的變化趨勢。 除此之外，為進行定量的比較，我們還做了祁連山北坡中部不同海拔高度處葉片的 N、 P、 N/P 的平均值隨時間的變化 的折線圖，如圖 3 所示。 圖 3 三個海拔高度處葉片的 N、 P、 N/P 的平均值隨時間的變化的折現(xiàn)圖 圖 3 不同海拔高度處葉片的 N、 P、 N/P 的平均值隨時間的變化的折線圖 比較發(fā)現(xiàn)，對于葉片 P 含量，三個海拔高度處的葉片 N 含量均有上升趨勢，2900m和 3300m 處祁連圓柏的葉片 N 含量的最高值均出現(xiàn)在八月中， 3300m和4600m 處的祁連圓柏 N 含量的最低值均出現(xiàn)在六月初。 4600m 處祁連圓柏的葉片 N 含量的最高值均出現(xiàn)在九月中， 2900m處的最低值出現(xiàn)在五月中。 對于葉片 P 含量， 4600m 處的 P 含量在生長季 先降低再升高的趨勢非常明顯，該處的最高值出現(xiàn)在九月末，而最低值出現(xiàn)在七月中。 2900m處和 3300m處的祁連圓柏葉片的 P 含量的最低值均出現(xiàn)在五月中， 2900m處的最高值出現(xiàn)在六月末， 3300m處的最高值出現(xiàn)在八月中。 對于葉片的 N/P， 2900m處的最低值出現(xiàn)在六月末，最高值出現(xiàn)在九月中。3300m 處的 N/P 沒有明顯的高低之分； 4600m 處的 N/P 最高值出現(xiàn)在七月中，最低值出現(xiàn)在六月中。 祁連山北坡中部不同海拔高度處祁連圓柏葉片 N、 P、 N/P 的相互關(guān)系 為了比較祁連山北坡中部不同海拔高度處祁連圓柏葉 片 N、 P、 N/P 之間的關(guān)系，我們按照海拔的不同對其兩兩進行了線性回歸分析和相關(guān)分析，如圖 4～圖 5 所示。 畢業(yè)論文 祁連山北坡中部祁連圓柏葉片 N、 P 的時空變化特征及其生長策略的探討 12 圖 4 祁連山北坡中部不同海拔高度處祁連圓柏葉片 N、 P 的一次回歸曲線 如圖 4 所示，祁連山北坡中部不同海拔高度處祁連圓柏葉片 N 含量與葉片 P含量均為正相關(guān)， 4600m處達到顯著（ p﹤ ）， 2900m 與 3300m處達到極顯著（ p﹤ ），且隨著海拔的升高，擬合的回歸曲線的斜率逐漸下降。在植物細體內(nèi)， N 庫（蛋白質(zhì)）組裝與形成由 P 庫完成（ RNA），所以 N 元素和 P 元素在植物體內(nèi)有著 緊密的聯(lián)系。 圖 5 祁連山北坡中部不同海拔高度處祁連圓柏葉片 N、 N/P 和 P、 N/P 的一次回歸曲線 除此之外，我們還對三個海拔高度處的祁連圓柏葉片 P 含量與 N/P 和葉片 N含量與 N/P 之間的關(guān)系進行了相關(guān)分析，如圖 5 所示。我們發(fā)現(xiàn)，祁連山北坡中部祁連圓柏葉片 P 含量與 N/P 在三個海拔高度處的相關(guān)關(guān)系均達到了極顯著（ p畢業(yè)論文 祁連山北坡中部祁連圓柏葉片 N、 P 的時空變化特征及其生長策略的探討 13 ﹤ ），且隨著海拔的升高，回歸曲線的斜率逐漸降低。而葉片 P 含量與 N/P的相關(guān)關(guān)系只有在 3600m 處達到極顯著（ p﹤ ），由此可見，在祁連山北坡中部，祁連圓柏葉片的 P 含 量對祁連圓柏的 N/P 起主導(dǎo)作用。 N、 P 特征與樹木生理因子的相關(guān)分析 首先，我們對 祁連山北坡中部祁連圓柏葉片 N/P 與 樹木的樹高、胸徑做了比較。 為了同一標準，方便比較，又不至于樣本量太少，我們對樹木的要求為樹木的葉片在生長季隨時間推移的 6 次采樣中至少采集了 5 次，這樣每棵樹至少保證有 5 個樣本。我們對每棵樹 5～ 6 次樣本的 N/P 求取平均值，作為這棵樹葉片總的 N/P。 圖 6 祁連山北坡中部祁連圓柏的樹高、胸徑與 N/P 的回歸曲線 圖 7 三個海拔所有 樹木的樹高與胸徑之間的關(guān)系 如圖 6 所示，樹高和祁連圓柏葉片 N/P 的相關(guān)水平在三個海拔梯度都達到顯著，在 2900m、 3300m 處達到極顯著。隨著海拔升高，回歸曲線的斜率逐漸增高，畢業(yè)論文 祁連山北坡中部祁連圓柏葉片 N、 P 的時空變化特征及其生長策略的探討 14 2900m處為負相關(guān)， 3600m處的回歸曲線接近水平。 4600m處呈現(xiàn)正相關(guān)。三個回歸曲線的斜率變化顯著。胸徑與祁連圓柏葉片 N/P的相關(guān)水平在 3300m、 4600m處兩個海拔梯度都達到顯著達到極顯著。但 3300m 處為負相關(guān)， 4600m 處為正相關(guān)。 眾所周知，在同一個環(huán)境中，隨著樹齡的增大，樹木的身高和胸徑也會逐漸增大，而且樹高于胸徑之 間也會有很好的正相關(guān)關(guān)系（ r= p﹤ ），如圖 6所示。所以，同一個環(huán)境中的樹木樹高和胸徑的大小可以很好的代表樹齡的大小，即，樹高低、胸徑窄的一般為幼樹，樹高高、胸徑寬的一般為老樹。而大量的研究表明（ FIELD C et al 1983； D205。AZ S et al 2021），幼樹的生長速率和新陳代謝要強于老樹。 所以在祁連山北坡的低海拔處（ 2900m 與 3300m），幼樹（生長速率快，新陳代謝高）的葉片 N/P 大于老樹（生長速率慢，新陳代謝低）的葉片 N/P；而在祁連山北坡高海拔處（ 4600m），幼 樹（生長速率快，新陳代謝高）的葉片 N/P小于老樹（生長速率慢，新陳代謝低）的葉片 N/P。 圖 8 N、 P、 N/P 與葉片干物質(zhì)含量 的一次回歸曲線 其次，我們還用九月份祁連山北坡中部祁連圓柏的葉片的 N、 P、 N/P 與葉片干物質(zhì)含量做了回歸分析和相關(guān)分析，如圖 8 所示。結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 葉片 N 含量與葉片干物質(zhì)含量為負相關(guān)，相關(guān)系數(shù) r=，達到顯著（ p﹤ ），葉片 P畢業(yè)論文 祁連山北坡中部祁連圓柏葉片 N、 P 的時空變化特征及其生長策略的探討 15 含量與葉片干物質(zhì)含量為負相關(guān)，相關(guān)系數(shù) r=，達到極顯著（ p﹤ ）。 由于葉片 P 含量與葉片干物質(zhì)含量相關(guān)系數(shù)遠 大于葉片其相關(guān)系數(shù)，加之祁連山北坡中部葉片 P 含量對葉片的 N/P 起主導(dǎo)控制作用，所以葉片的 N/P 也與祁連圓柏的葉片干物質(zhì)含量呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù) r=，達到極顯著（ p﹤ ）。 另外，為了比較祁連山北坡中部祁連圓柏葉片干物質(zhì)含量在不同海拔高度間的差異，我們對不同海拔高度間葉片干物質(zhì)含量做了單因素方差分析。結(jié)果顯示，不同海拔之間的差異呈極顯著水平（ p﹤ ），隨著海拔的升高，葉片干物質(zhì)含量逐漸減小。在 2900m 處，葉片干物質(zhì)含量的平均值為 （ ） 177。，在3300m 處，葉片干物質(zhì)含 量的平均值為 （ ） 177。，在 3300m 處，葉片干物質(zhì)含量的平均值為 （ ） 177。 大量研究表明（ CRAINE J M et al 2021 ； BUCCI S 2021 et al；羅璐等 2021），葉片的干物質(zhì)含量有著明確的生理意義，其與個體的抗旱性和資源保存能力有著緊密的聯(lián)系，一般來說，葉片的干物質(zhì)含量越高，葉片含水量越低，抗旱性越強。單因素方差分析顯示，隨著海拔的升高，葉片干物質(zhì)含量逐漸減小，即植物個體的抗旱性逐漸減弱。這與祁連山北坡中部， 隨著海拔升高，降雨日增加，降 水量增多的環(huán)境條件相對應(yīng)（ 賈文雄等 2021）。 第三章 討論 N、 P 元素的限制分析 畢業(yè)論文 祁連山北坡中部祁連圓柏葉片 N、 P 的時空變化特征及其生長策略的探討 16 祁連山中部祁連圓柏 NP 限制分析我們采取 Aertsand Chapin(2021)和Ellison(2021)提出的營養(yǎng)元素限制標準。 在 2900m處， 47個樣品的 N含量﹤ 20mg/g， 32個樣品的 P含量﹤ 1mg/g。在這32個樣品中， 5個的樣品為 16＞ N/P＞ 14， 27個樣品的 N/P﹤ 14。因此，除了 5個樣品可以說明此海拔收到 N、 P元素共同的限制，其余 42個樣品全部反映 此海拔受 N元素的限制。 在 3300m處， 127個樣品的 N含量全部﹤ 20mg/g， 35個樣品的 P含量﹤ 1mg/g，在這 35個樣品中， N/P全部﹤ 14。因此， 3300m處的 127個樣品全部反映此區(qū)域受N元素的限制。 在 4600m處， 30個樣品的 N含量全部﹤ 200mg/g， P含量全部＞ 10mg/g，因此，4600m處祁連圓柏完全受 N元素的限制的影響。 由此，我們可以判斷，祁連山北坡中部的祁連圓柏，除了低海拔處有極個別樹木受 N元素和 P元素的共同限制，其余樹木完全受 N元素的限制。而且，祁連圓柏葉片中的 P含量隨海拔逐漸 增多， N/P隨海拔逐漸降低可以說明，在祁連山北坡中部，隨著海拔的上升，祁連圓柏受 N元素的限制益趨嚴重。 這和溫帶和北方森林生產(chǎn)力受 N限制，而熱帶雨林和亞熱帶常綠林生產(chǎn)力普遍受到 P的限制的研究結(jié)果也正好相符 (Reich amp。 Oleksyn， 2021； Ward le et al.， 2021)。 由于祁連圓柏嚴重受 N元素的限制，所以 P元素