彭慧元:草本植物养分重吸收效率对氮磷添加的响应及化学计量内稳性特征论文

彭慧元:草本植物养分重吸收效率对氮磷添加的响应及化学计量内稳性特征论文

本文主要研究内容

作者彭慧元(2019)在《草本植物养分重吸收效率对氮磷添加的响应及化学计量内稳性特征》一文中研究指出:养分是限制陆地生产力的主要环境因素。全球来看,氮和磷是植物生长的主要养分限制因子。养分重吸收是植物养分保持的一个关键策略。化学计量内稳态是指植物不受养分有效性变化的影响,通过各种生理机制保持其元素组成相对稳定的能力。一直以来,养分有效性和养分重吸收的关系的研究都存在不一致的结论,同时对于化学计量内稳性的研究较少。野外施肥控制实验和温室控制实验可以为研究养分重吸收效率和养分有效性的关系以及化学计量内稳性提供最为直接的证据。草地生态系统是陆地植被中最重要、分布最广的生态系统类型之一。对草地群落及主要物种养分重吸收对氮磷添加的响应及化学计量内稳性特征的研究,有助于预测和理解草地氮磷养分循环及保存利用策略;对单一草本植物的研究有助于揭示在草本植物的生命周期内其养分保持策略是如何响应环境养分变化的机理,也有助于农林施肥管理和自然植被的恢复和保护。选取内蒙古坝上典型草原草地群落和中国广泛分布的苋菜(Amaranthus mangostanus)为研究对象,分别进行了不同氮磷添加梯度的野外施肥实验和温室控制实验,研究了草本植物群落、优势物种及个体养分重吸收、化学计量内稳性的变化,主要研究结果如下:1.研究区域草地群落及其主要物种,地上部旺盛期氮浓度(Nggr)与氮添加(Nsupp)正相关、地上部衰老期氮浓度(Nsen)与Nsupp无关;地上部旺盛期与衰老期磷浓度(Pgr Psen)都与磷添加(Psupp)正相关,Nsupp对样地草本植物生长的影响大于Psupp。氮养分重吸收效率(NRE)与Nsen,磷养分重吸收效率(PRE)与Psen,相对养分重吸收(RR)与衰老期地上部氮磷比(N:Psen)均为负相关关系。根据相对重吸收假说(RR=NRE-PRE≈0,植物生长受到氮磷共同限制),群落植物生长受氮磷共同限制对应的N:Psen的临界值为3.9~6.2,群落中主要物种受氮磷共同限制对应的N:Psen临界值分别为:黄囊苔草为(Carex korshinskyi)4.7~7.0,糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)为 5.6~7.4,硬质早熟禾为(Poa sphondylodes)7.4~9.6,沙蒿(Artemisia desertorum)为 5.5~7.9,不同植物临界值不同。对苋菜养分重吸收效率的研究表明:NRE和PRE都随N、P的相对可用性的升高而降低,NRE花期高于种子灌浆期,而PRE花期低于种子灌浆期。不同的生长阶段养分重吸收对环境养分可用性的响应不同。苋菜RR与绿叶氮磷比(N:Pgr)呈显著负相关关系。植物生长的最佳N:Pgr随着植物生长阶段而改变,这表明植物生长限制可能从营养生长的N限制向生殖生长的P限制转变。2.群落氮磷添加对养分重吸收效率的研究表明:Nsupp促进了群落及其主要物种的养分重吸收效率,Psupp对群落及其主要物种的养分重吸收效率没有显著影响,Nsupp显著升高了群落生物量,进而地上部养分库升高,提高了养分重吸收效率。对苋菜连续两年氮磷添加对养分重吸收效率(NuRE)的研究表明:NuRE随着植物个体的增大而增加,但随着根冠比的增加而降低,植物的养分保存策略会受到养分库大小和从土壤吸收养分还是从植物衰老器官重吸收养分的平衡的调节。养分供应不仅可以通过直接提高土壤养分的有效性来降低养分的重吸收效率,还可以通过间接增加植物个体的大小和降低根冠比来提高植物的养分重吸收效率。3.植物的化学计量内稳性受元素、物种和生长发育阶段的影响。无论群落、物种还是科属,氮的内稳性都高于磷。不同生长阶段植物的养分需求不同,养分的内稳性存在差异,氮的内稳性苗期高于旺盛期、磷的内稳性苗期低于旺盛期,不同生长阶段,氮磷比(N:P)的内稳性随植物的生长逐渐升高。不同科属地上部N、P养分的浓度和内稳性不同,禾本科地上部N、P浓度均为最低,菊科和蔷薇科地上部氮浓度最高、莎草科磷浓度最高,禾本科N的内稳性最低而P的内稳性最高,不同科植物养分内稳性存在差异。苋菜不同的生长阶段,叶片N的内稳性(和浓度)没有显著的变化,但是叶片P的内稳性(和浓度)在生殖阶段显著高于营养阶段。苗期N的内稳性高于P,但旺盛期(开花阶段)则相反,P比N具有更强的内稳性。N和P的动态变化表明:在植物生长过程中,由于N和P的生理功能的不同,植物养分内稳性存在差异。本研究结果表明植物养分库越大,养分重吸收效率越高,养分供应不仅可以通过直接提高土壤养分的有效性来降低养分的重吸收效率,还可以通过间接的增加植物生物量、个体的大小和降低根冠比来提高植物的养分重吸收效率。RR与植物N:Psen为负相关关系,根据相对重吸收与N:P的关系可以得到氮磷养分限制的临界值。植物的内稳性因物种、生长发育阶段和元素的不同而不同。不同植物分类水平氮的内稳性都高于磷的内稳性;植物生长的不同阶段,N和P的生理功能的不同,表现为不同生长阶段内稳性的变化;不同物种养分内稳性不同。

Abstract

yang fen shi xian zhi liu de sheng chan li de zhu yao huan jing yin su 。quan qiu lai kan ,dan he lin shi zhi wu sheng chang de zhu yao yang fen xian zhi yin zi 。yang fen chong xi shou shi zhi wu yang fen bao chi de yi ge guan jian ce lve 。hua xue ji liang nei wen tai shi zhi zhi wu bu shou yang fen you xiao xing bian hua de ying xiang ,tong guo ge chong sheng li ji zhi bao chi ji yuan su zu cheng xiang dui wen ding de neng li 。yi zhi yi lai ,yang fen you xiao xing he yang fen chong xi shou de guan ji de yan jiu dou cun zai bu yi zhi de jie lun ,tong shi dui yu hua xue ji liang nei wen xing de yan jiu jiao shao 。ye wai shi fei kong zhi shi yan he wen shi kong zhi shi yan ke yi wei yan jiu yang fen chong xi shou xiao lv he yang fen you xiao xing de guan ji yi ji hua xue ji liang nei wen xing di gong zui wei zhi jie de zheng ju 。cao de sheng tai ji tong shi liu de zhi bei zhong zui chong yao 、fen bu zui an de sheng tai ji tong lei xing zhi yi 。dui cao de qun la ji zhu yao wu chong yang fen chong xi shou dui dan lin tian jia de xiang ying ji hua xue ji liang nei wen xing te zheng de yan jiu ,you zhu yu yu ce he li jie cao de dan lin yang fen xun huan ji bao cun li yong ce lve ;dui chan yi cao ben zhi wu de yan jiu you zhu yu jie shi zai cao ben zhi wu de sheng ming zhou ji nei ji yang fen bao chi ce lve shi ru he xiang ying huan jing yang fen bian hua de ji li ,ye you zhu yu nong lin shi fei guan li he zi ran zhi bei de hui fu he bao hu 。shua qu nei meng gu ba shang dian xing cao yuan cao de qun la he zhong guo an fan fen bu de xian cai (Amaranthus mangostanus)wei yan jiu dui xiang ,fen bie jin hang le bu tong dan lin tian jia ti du de ye wai shi fei shi yan he wen shi kong zhi shi yan ,yan jiu le cao ben zhi wu qun la 、you shi wu chong ji ge ti yang fen chong xi shou 、hua xue ji liang nei wen xing de bian hua ,zhu yao yan jiu jie guo ru xia :1.yan jiu ou yu cao de qun la ji ji zhu yao wu chong ,de shang bu wang cheng ji dan nong du (Nggr)yu dan tian jia (Nsupp)zheng xiang guan 、de shang bu cui lao ji dan nong du (Nsen)yu Nsuppmo guan ;de shang bu wang cheng ji yu cui lao ji lin nong du (Pgr Psen)dou yu lin tian jia (Psupp)zheng xiang guan ,Nsuppdui yang de cao ben zhi wu sheng chang de ying xiang da yu Psupp。dan yang fen chong xi shou xiao lv (NRE)yu Nsen,lin yang fen chong xi shou xiao lv (PRE)yu Psen,xiang dui yang fen chong xi shou (RR)yu cui lao ji de shang bu dan lin bi (N:Psen)jun wei fu xiang guan guan ji 。gen ju xiang dui chong xi shou jia shui (RR=NRE-PRE≈0,zhi wu sheng chang shou dao dan lin gong tong xian zhi ),qun la zhi wu sheng chang shou dan lin gong tong xian zhi dui ying de N:Psende lin jie zhi wei 3.9~6.2,qun la zhong zhu yao wu chong shou dan lin gong tong xian zhi dui ying de N:Psenlin jie zhi fen bie wei :huang nang tai cao wei (Carex korshinskyi)4.7~7.0,cao yin zi cao (Cleistogenes squarrosa)wei 5.6~7.4,ying zhi zao shou he wei (Poa sphondylodes)7.4~9.6,sha hao (Artemisia desertorum)wei 5.5~7.9,bu tong zhi wu lin jie zhi bu tong 。dui xian cai yang fen chong xi shou xiao lv de yan jiu biao ming :NREhe PREdou sui N、Pde xiang dui ke yong xing de sheng gao er jiang di ,NREhua ji gao yu chong zi guan jiang ji ,er PREhua ji di yu chong zi guan jiang ji 。bu tong de sheng chang jie duan yang fen chong xi shou dui huan jing yang fen ke yong xing de xiang ying bu tong 。xian cai RRyu lu xie dan lin bi (N:Pgr)cheng xian zhe fu xiang guan guan ji 。zhi wu sheng chang de zui jia N:Pgrsui zhao zhi wu sheng chang jie duan er gai bian ,zhe biao ming zhi wu sheng chang xian zhi ke neng cong ying yang sheng chang de Nxian zhi xiang sheng shi sheng chang de Pxian zhi zhuai bian 。2.qun la dan lin tian jia dui yang fen chong xi shou xiao lv de yan jiu biao ming :Nsuppcu jin le qun la ji ji zhu yao wu chong de yang fen chong xi shou xiao lv ,Psuppdui qun la ji ji zhu yao wu chong de yang fen chong xi shou xiao lv mei you xian zhe ying xiang ,Nsuppxian zhe sheng gao le qun la sheng wu liang ,jin er de shang bu yang fen ku sheng gao ,di gao le yang fen chong xi shou xiao lv 。dui xian cai lian xu liang nian dan lin tian jia dui yang fen chong xi shou xiao lv (NuRE)de yan jiu biao ming :NuREsui zhao zhi wu ge ti de zeng da er zeng jia ,dan sui zhao gen guan bi de zeng jia er jiang di ,zhi wu de yang fen bao cun ce lve hui shou dao yang fen ku da xiao he cong tu rang xi shou yang fen hai shi cong zhi wu cui lao qi guan chong xi shou yang fen de ping heng de diao jie 。yang fen gong ying bu jin ke yi tong guo zhi jie di gao tu rang yang fen de you xiao xing lai jiang di yang fen de chong xi shou xiao lv ,hai ke yi tong guo jian jie zeng jia zhi wu ge ti de da xiao he jiang di gen guan bi lai di gao zhi wu de yang fen chong xi shou xiao lv 。3.zhi wu de hua xue ji liang nei wen xing shou yuan su 、wu chong he sheng chang fa yo jie duan de ying xiang 。mo lun qun la 、wu chong hai shi ke shu ,dan de nei wen xing dou gao yu lin 。bu tong sheng chang jie duan zhi wu de yang fen xu qiu bu tong ,yang fen de nei wen xing cun zai cha yi ,dan de nei wen xing miao ji gao yu wang cheng ji 、lin de nei wen xing miao ji di yu wang cheng ji ,bu tong sheng chang jie duan ,dan lin bi (N:P)de nei wen xing sui zhi wu de sheng chang zhu jian sheng gao 。bu tong ke shu de shang bu N、Pyang fen de nong du he nei wen xing bu tong ,he ben ke de shang bu N、Pnong du jun wei zui di ,ju ke he qiang wei ke de shang bu dan nong du zui gao 、sha cao ke lin nong du zui gao ,he ben ke Nde nei wen xing zui di er Pde nei wen xing zui gao ,bu tong ke zhi wu yang fen nei wen xing cun zai cha yi 。xian cai bu tong de sheng chang jie duan ,xie pian Nde nei wen xing (he nong du )mei you xian zhe de bian hua ,dan shi xie pian Pde nei wen xing (he nong du )zai sheng shi jie duan xian zhe gao yu ying yang jie duan 。miao ji Nde nei wen xing gao yu P,dan wang cheng ji (kai hua jie duan )ze xiang fan ,Pbi Nju you geng jiang de nei wen xing 。Nhe Pde dong tai bian hua biao ming :zai zhi wu sheng chang guo cheng zhong ,you yu Nhe Pde sheng li gong neng de bu tong ,zhi wu yang fen nei wen xing cun zai cha yi 。ben yan jiu jie guo biao ming zhi wu yang fen ku yue da ,yang fen chong xi shou xiao lv yue gao ,yang fen gong ying bu jin ke yi tong guo zhi jie di gao tu rang yang fen de you xiao xing lai jiang di yang fen de chong xi shou xiao lv ,hai ke yi tong guo jian jie de zeng jia zhi wu sheng wu liang 、ge ti de da xiao he jiang di gen guan bi lai di gao zhi wu de yang fen chong xi shou xiao lv 。RRyu zhi wu N:Psenwei fu xiang guan guan ji ,gen ju xiang dui chong xi shou yu N:Pde guan ji ke yi de dao dan lin yang fen xian zhi de lin jie zhi 。zhi wu de nei wen xing yin wu chong 、sheng chang fa yo jie duan he yuan su de bu tong er bu tong 。bu tong zhi wu fen lei shui ping dan de nei wen xing dou gao yu lin de nei wen xing ;zhi wu sheng chang de bu tong jie duan ,Nhe Pde sheng li gong neng de bu tong ,biao xian wei bu tong sheng chang jie duan nei wen xing de bian hua ;bu tong wu chong yang fen nei wen xing bu tong 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自中国农业大学的彭慧元,发表于刊物中国农业大学2019-01-17论文,是一篇关于氮磷添加论文,养分重吸收效率论文,相对养分重吸收效率论文,化学计量内稳性论文,生长阶段论文,养分库论文,养分分配论文,中国农业大学2019-01-17论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中国农业大学2019-01-17论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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