【文章內(nèi)容簡介】 含量來補(bǔ)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(duì)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(dá)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(jìn)行祁連圓柏葉片 N、 P 特征的隨時(shí)間變化的分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，樹與樹之間葉片 N、 P 含量的差異往往會(huì)大于由于時(shí)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(biāo)準(zhǔn)，我們把每棵樹第一次采樣（五月中）時(shí)的N、 P、 N/P 含量作為標(biāo)準(zhǔn)，表示為 0％。其他月份的葉片 N、 P 特征用相對(duì)于第一次采樣時(shí) 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(shí)間變化趨勢(shì)，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(shí)空變化特征及其生長策略的探討 10 圖 2 三個(gè)海拔高度 N、 P 特征變化的百分率與年積日的曲線擬合 對(duì)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(shí)都有隨著時(shí)間的推移而增加的趨勢(shì)， 且三個(gè)的地點(diǎn)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(dá)到顯著相關(guān)（ p﹤ ），2900 米與 3300 米達(dá)到極顯著相關(guān) p﹤ 。 對(duì)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(shì)，與年積日的相關(guān)水平達(dá)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(shì)，而 3300m 處葉片 P 含量的變化正好相反，且兩個(gè)海拔高度處的 P 含量與年積日的二次擬合經(jīng)過 F 檢 驗(yàn)都達(dá)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(dá)到了極顯著（ p﹤ ）。并且，兩者趨勢(shì)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(duì)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(shí)空變化特征及其生長策略的探討 11 增加趨勢(shì)（ p﹤ ），增加的平均幅度為 5％左右。其余兩個(gè)海拔梯度均未發(fā)現(xiàn)顯著的變化趨勢(shì)。 除此之外，為進(jìn)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(shí)間的變化 的折線圖，如圖 3 所示。 圖 3 三個(gè)海拔高度處葉片的 N、 P、 N/P 的平均值隨時(shí)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(shí)間的變化的折線圖 比較發(fā)現(xiàn)，對(duì)于葉片 P 含量，三個(gè)海拔高度處的葉片 N 含量均有上升趨勢(shì)，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(duì)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(shì)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(duì)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(duì)其兩兩進(jìn)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(shí)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(dá)到顯著（ p﹤ ）， 2900m 與 3300m處達(dá)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(xì)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(duì)三個(gè)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(jìn)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(gè)海拔高度處的相關(guān)關(guān)系均達(dá)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(shí)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(dá)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(duì)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(duì) 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(biāo)準(zhǔn)，方便比較，又不至于樣本量太少，我們對(duì)樹木的要求為樹木的葉片在生長季隨時(shí)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(gè)樣本。我們對(duì)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(gè)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(gè)海拔梯度都達(dá)到顯著，在 2900m、 3300m 處達(dá)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(shí)空變化特征及其生長策略的探討 14 2900m處為負(fù)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(gè)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(gè)海拔梯度都達(dá)到顯著達(dá)到極顯著。但 3300m 處為負(fù)相關(guān)， 4600m 處為正相關(guān)。 眾所周知，在同一個(gè)環(huán)境中，隨著樹齡的增大，樹木的身高和胸徑也會(huì)逐漸增大，而且樹高于胸徑之 間也會(huì)有很好的正相關(guān)關(guān)系（ r= p﹤ ），如圖 6所示。所以，同一個(gè)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(qiáng)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(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù) r=，達(dá)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(shí)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(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù) r=，達(dá)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(yuǎn) 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(duì)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(dá)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(duì)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(gè)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(qiáng)。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(gè)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(duì)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(shí)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(biāo)準(zhǔn)。 在 2900m處， 47個(gè)樣品的 N含量﹤ 20mg/g， 32個(gè)樣品的 P含量﹤ 1mg/g。在這32個(gè)樣品中， 5個(gè)的樣品為 16＞ N/P＞ 14， 27個(gè)樣品的 N/P﹤ 14。因此，除了 5個(gè)樣品可以說明此海拔收到 N、 P元素共同的限制，其余 42個(gè)樣品全部反映 此海拔受 N元素的限制。 在 3300m處， 127個(gè)樣品的 N含量全部﹤ 20mg/g， 35個(gè)樣品的 P含量﹤ 1mg/g，在這 35個(gè)樣品中， N/P全部﹤ 14。因此， 3300m處的 127個(gè)樣品全部反映此區(qū)域受N元素的限制。 在 4600m處， 30個(gè)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(gè)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(yán)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(yán)重受 N元素的限制，所以 P元素