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1.
植物碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征能反映植物与环境间的相互作用关系,是评估植物对环境变化响应的重要依据。已有的相关研究多以地上器官为主,而对地下器官关注相对较少。本研究以呼伦贝尔草地不同冠层的4种植物——羊草、披针叶黄华、达乌里芯芭和星毛委陵菜为对象,分析了氮、磷添加对其叶片和根系C∶N∶P生态化学计量特征的影响。结果表明:氮、磷添加对4种植物叶片和根系C含量没有显著影响。氮添加显著提高了3种非豆科植物叶片和根系N含量(达乌里芯芭叶片接近显著)、降低了其C∶N,而磷添加显著提高了4种植物叶片和根系P含量并显著降低了C∶P。氮、磷添加对4种植物C、N、P及其化学计量比均无显著的交互作用。4种植物中,羊草叶片和根系C∶N和C∶P在所有处理中均最高,较高的养分利用效率可能是其成为建群种的重要原因。依据植物叶片N∶P情况判断,该生态系统属于N限制类型。在植物养分限制判断中,根系N∶P不应作为养分限制判断的依据。上述研究结果说明草地植物地上地下器官对氮、磷添加的响应具有协同性,而且不同冠层的植物C、N、P生态化学计量特征对氮、磷添加的响应具有一致性。 相似文献
2.
刈割是呼伦贝尔草甸草原的主要利用方式,连年打草导致草地养分不断输出,植物生长受到氮磷养分的共同限制。碳、氮、磷是生态化学计量学关注的重点,然而,草甸草原不同功能群植物C∶N∶P化学计量特征对氮磷养分输入的响应规律尚不明确。本研究于2018～2020年在呼伦贝尔草甸草原打草场采用裂区试验设计研究了氮磷添加对土壤和植物碳氮磷含量的影响。结果表明,氮添加显著增加了禾本科植物C含量,对豆科和菊科植物C含量影响较小。氮添加显著增加了各功能群植物N含量并降低了其C∶N,磷添加显著增加各功能群植物P含量并降低其C∶P。氮添加降低了菊科植物P含量,禾本科和豆科植物P含量不受氮添加的调控。氮添加显著提高了各功能群植物N∶P,禾本科植物的响应更敏感,在低氮(N1)处理下即可表现出磷限制。豆科植物在对照处理下的N∶P大于16,生长受到磷限制。磷添加显著降低了各功能群植物N∶P,使得禾本科植物生长氮限制加剧,而豆科植物生长由磷限制转为氮限制。各功能群植物的C∶P和N∶P均与土壤全磷含量显著负相关,与土壤全碳和全氮含量无显著相关性。综上,呼伦贝尔草甸草原植物生长受到氮磷养分的共同限制,建议在打草场养分管理中,氮... 相似文献
3.
本研究以内蒙古锡林郭勒小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)灌丛草原优势物种羊草(Leymus chinensis)为研究对象,研究氮添加对羊草碳、氮、磷元素含量及其化学计量特征的影响。结果表明氮添加对羊草茎叶N,P含量和叶片C∶N,C∶P影响显著;不同氮添加水平对灌丛下和灌丛间羊草C,N,P含量及其化学计量特征的影响存在分异;随氮添加的增加,灌丛间羊草茎叶C∶N和叶片C∶P呈降低趋势,灌丛下羊草茎叶化学计量特征变化不显著;灌丛下羊草茎叶C,N,P含量及其化学计量特征的变异系数均低于灌丛间羊草;氮添加显著影响灌丛间羊草茎叶N含量,C∶N和C∶P,但是,氮添加对灌丛下羊草茎叶化学计量特征影响不显著。小叶锦鸡儿灌丛化过程可能会削弱氮添加对草本植物叶片C,N,P含量及化学计量特征的影响,本研究结果为草原生态系统管理提供了新的视角和重要的理论依据。 相似文献
4.
本研究以青海省贵南县高寒草甸4种退化指示植物为研究对象,分析放牧干扰对叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量特征、叶干物质含量和比叶面积的影响,探讨高寒草甸生态系统中退化植物对环境变化的响应和适应策略。结果表明,4种植物叶片碳、氮、磷含量及化学计量比随放牧强度增加表现为碳含量不变,氮、磷含量上升、化学计量比(C/N、C/P及N/P)下降的变化趋势,且重度放牧后,植物生长受氮元素限制。放牧强度改变显著影响4种植物叶片性状(P<0.01),且对叶片磷含量的影响最大(P<0.001);物种对比叶面积影响最大(P<0.001),且在不同植物间表现出物种差异性。即放牧强度增加时,4种植物叶片均表现出养分储存增加,但植物比叶面积的变化更多表现出物种特异性。 相似文献
5.
城市地被植物麦冬叶片氮磷化学计量比和养分再吸收效率 总被引：13，自引：5，他引：13
氮磷供应、叶片氮、磷含量及其化学计量比和再吸收效率可反映植物对土壤氮、磷养分状况及全球变化氮沉降的响应和适应机制。本研究以城市地被植物麦冬为研究对象,分析氮、磷添加后麦冬叶片的氮、磷含量、化学计量比及其再吸收效率的响应过程。结果表明,氮、磷养分的供应明显影响植物叶片氮、磷浓度及其化学计量比和再吸收效率。氮添加提高了叶片氮浓度、氮∶磷和氮再吸收效率,而降低了叶片磷浓度和磷再吸收效率(P<0.05);磷添加提高了叶片磷浓度和磷再吸收效率,降低叶片氮∶磷,而对叶片氮浓度和氮再吸收效率影响不显著(P<0.05)。氮、磷同添使叶片氮、磷浓度、化学计量比及其再吸收效率表现出不同程度的提高。叶片氮∶磷能反映土壤养分供应状况,并与植物氮、磷再吸收效率存在一定的相关性。与模拟氮沉降相比,麦冬对磷富集的响应过程更加敏感,调节能力更强,同时,也反映出其具有更强地净化磷富集的功能。氮、磷存在明显的生态耦合过程,南昌城市地被植物的养分管理必须兼顾氮、磷,但磷的重要性高于氮。 相似文献
6.
为揭示蒙古冰草对氮添加的响应机制,设置5个氮添加水平（0,0.8,1.6,2.4,4.0 g N·m-2·a-1）对蒙古冰草进行为期2个月处理后,测定根系、叶片中可溶性糖、淀粉、碳（C）、氮（N）、磷（P）的含量,分析氮添加对蒙古冰草叶片、根系非结构性碳水化合物（NSCs）与C、N、P含量及其化学计量特征关系的影响。结果表明：2.4 g N·m-2·a-1的氮素添加显著提高了蒙古冰草叶片、根系NSCs含量与C、N、P含量,且不同器官的响应有显著差异性（P<0.05）。叶片NSCs含量与叶片N、可溶性糖、淀粉含量、C/P及N/P呈显著正相关关系,与叶片P含量、C/N呈显著负相关关系（P<0.05）;根系NSCs含量与根系C、N、C/P、N/P、可溶性糖和淀粉含量呈显著正相关（P<0.05）。叶片与根系N/P是影响蒙古冰草体内可溶性糖积累的主要因子;根系N含量与叶片P含量共同影响淀粉含量;叶片P含量、根系N含量及根系N/P综合影响NSCs含量。综上,适量的氮添加会缓解研究区蒙古冰草的N限制,促进NSCs合成,而大量氮添加会导致N、P比例失衡,加剧P限制。因此,未来气候变化背景下蒙古冰草人工草地种植或退化草地恢复管理过程中需要考虑优化氮肥施用量与适当的磷添加。 相似文献
7.
氮(N)是植物生长发育所需的基本元素,人为N添加已成为陆地生态系统N输入的主要形式。施N作为改善土壤养分条件的重要途径,可改变土壤理化性质,也会对植物叶片生态化学计量特征产生影响。本研究在2012年5月设置0(CK)、10(N10)、20(N20)、30(N30)g·m-2·a-1的N添加试验,并于2018年8月采集禾本科、莎草科、豆科和杂类草叶片,测定其碳(C)、N、磷(P)含量,分析不同水平N添加下植物叶片生态化学计量特征的差异,探索长期N添加下植物叶片生态化学计量特征变化的影响因素。结果表明:1)N添加显著提高了禾本科叶片碳(LC)含量而显著降低了豆科LC含量(P<0.05),莎草科和杂类草LC含量变化不显著(P>0.05)。随施N量增加,4种功能群叶片氮(LN)含量均显著增加(P<0.05),而叶片磷(LP)含量变化趋势不一致。2)N添加下4种功能群植物叶片碳氮比(LC/N)整体呈下降趋势,叶片氮磷比(LN/P)和叶片碳磷比(LC/P)呈上升趋势。3)... 相似文献
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盐生植物是柴达木盆地高寒湿地的重要组成部分,对维护高原地区生态安全有着不可或缺的角色,选取可鲁克湖-托素湖自然护区内的柽柳(Tamarix chinensis)、盐爪爪(Kalidium foliatum)、芦苇(Phragmites australis)和白刺(Nitraria tangutorum)4种典型盐生植物群落为研究对象,分析不同植物及不同营养器官中C,N,P的生态化学计量特征。研究结果表明：4种植物不同器官的C,N,P含量存在明显的种间差异,4种盐生植物叶片的C∶N(19.29)略低于全球植物叶片的平均水平(22.50)、4种盐生植物叶片的C∶P(274.81)高于全球植物叶片C∶P平均水平(232.00),根系的C∶N,C∶P均高于全球水平。4种盐生植物具有较高的固碳优势和养分利用策略,有较强的碳同化能力。柽柳和芦苇两种植物生长主要受N元素限制,盐爪爪和白刺两种植物生长主要受P元素限制,表现出可鲁克湖—托素湖湿地自然保护区内不同植物对于营养元素的分配利用各有不同。 相似文献
9.
为研究不同梯度氮、磷单独及混合添加对高寒草甸植物群落生物量、植物养分含量及化学计量比的影响,本实验分析了青海省门源县典型高寒草甸植物群落地上总生物量,功能群水平地上生物量,植物全氮、全磷含量及氮磷比对多梯度氮、磷添加的响应情况。结果表明：氮、磷添加均对群落地上生物量影响极显著(P<0.001);氮添加对禾草类和豆科生物量影响极显著(P<0.001);磷添加对禾草类和莎草类生物量影响极显著(P<0.001);氮磷交互作用对豆科和莎草类生物量影响显著(P<0.05)。群落水平上,氮添加显著提高了植物全氮含量,对植物氮磷比(N∶P)有正效应,磷添加显著提高了植物全磷含量,对植物N∶P有负效应,植物全磷对N∶P的负效应大于全氮对N∶P的正效应。本研究表明氮、磷添加可能会使高寒草甸植物群落组成和植物养分含量发生改变,植物群落逐渐向禾草类发展;此外,高寒草甸植物生长趋向于受氮磷共同限制。 相似文献
10.
以内蒙古锡林河流域典型草原为对象,利用69个羊草群落样地的植被与土壤数据,探讨了植物群落和土壤的养分含量以及生态化学计量特征。结果表明:(1)在羊草草原退化过程中,土壤养分含量表现出下降的变化趋势,土壤TN、AN和TP显著减少;重度退化阶段植物叶片C含量显著降低,N含量呈增加趋势。(2)植物叶片C∶N在重度退化阶段显著降低,表明重度退化提高了植物生长速率。(3)在重度退化阶段,植物叶片N∶P升高,P成为限制性营养元素。本项研究丰富了草地生态化学计量学,对于合理利用草地资源也具有参考价值。 相似文献
11.
通过在新疆喀纳斯景区山地草甸群落中对不同退化阶段4个典型样点进行样方调查与采样,结合室内分析,探究了不同退化阶段山地草甸群落共有植物及土壤的碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征及其内在联系,揭示了山地草甸生态系统养分循环规律和系统稳定机制。研究结果表明,1) 3种群落共有植物的重要值、盖度、密度和生物量都随着草地的退化加剧而上升,平均高度和叶绿素相对含量随着退化的加剧而降低。2) 随着草地退化程度的增加,群落共有种C、N、P含量均下降,草甸早熟禾C∶N则先降低后升高,其余2种共有种均上升;群落Ⅰ中3种共有植物叶片的N∶P都在14和16之间,剩余3个群落中,草甸早熟禾叶片N∶P高于16,而千叶蓍和短柄苔草叶片的N∶P均小于14。3)叶绿素相对含量与植物的N含量呈显著的正相关,植物盖度与其化学计量比的相关性不显著,植物的高度、密度、生物量与其化学计量比相关性的显著性取决于物种和生境。4)土壤的C、N、P含量均影响植物的C、N、P含量,呈显著的线性正相关。喀纳斯景区未退化阶段的植物生长受N、P双重元素的限制或者均不受限,退化阶段的植物生长主要受N的限制。因此,喀纳斯景区山地草甸土壤生态化学特征对退化山地草甸的植被恢复有着重要影响。 相似文献
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《中国草地学报》2019,(1)
以呼伦贝尔羊草草原3种常见植物为研究对象,通过设置不同梯度的氮(0和10g/(m2/a))和磷(0,2,4,6,8,10g/(m2·a))添加处理,研究了植物功能性状对不同氮磷添加的响应。结果表明:(1)羊草生长可能受到氮限制,氮添加会削弱披针叶黄华的养分竞争优势;(2)不同物种的功能性状对氮添加呈现多样化的响应方式,但都趋向于提高植物对光资源的竞争;(3)磷添加提高了从属种的竞争优势,从而可能潜在改变群落结构和功能;(4)氮磷添加的交互作用对各物种功能性状的影响均不显著,且氮、磷添加对植物叶片磷、氮含量无显著影响。研究结果揭示了氮添加后植物功能性状的变化既有一致性也存在种间差异,体现了物种适应环境变化过程中的竞争排斥以及生态位分化;磷添加则可能通过提高从属种的竞争优势而潜在地改变群落结构和功能。 相似文献
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凋落物在调节植物-土壤间养分循环和维持森林生态系统物质平衡中具有重要作用。为阐明青海省不同林型(针叶林、阔叶林)森林生态系统凋落物养分含量以及影响凋落物养分变化的环境因子,本研究以青海21个地区的针叶林、阔叶林地表凋落物为研究对象,分析不同林型和海拔上凋落物养分、生态化学计量特征变化规律及其影响因子。结果表明:1)不同海拔分区上,针叶林凋落物碳(C)、氮(N)含量、C∶P、N∶P高于阔叶林,而磷(P)含量低于阔叶林;2)针叶林凋落物N、P含量、C∶N、C∶P、N∶P均与海拔呈线性关系(P<0.001),即N含量、C∶P、N∶P随海拔升高递增,P含量、C∶N随海拔升高递减;3)两种林型(针叶林、阔叶林)凋落物现存量、养分含量及生态化学计量特征与经纬度、坡度、郁闭度、群落高度、样地投影面积均存在显著相关性(除阔叶林P和C∶P外);4)两种林型(针叶林、阔叶林)凋落物C、N、P含量较低;针叶林、阔叶林普遍受到N限制(N∶P<14),其中针叶林在高海拔地区又受到P限制(14相似文献
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凋落物分解是草原生态系统养分循环和能量流动的主要途径。养分是温性草原生产力主要限制因素之一。本文主要研究了养分添加对草原凋落物分解的影响,为草原生态系统养分管理和天然草地的恢复建设提供理论依据。试验以内蒙古贝加尔针茅草原为研究对象,使用网袋分解法,实验材料为贝加尔针茅(Sb)、羊草(Lc)以及冷蒿(Af)3种植物的根、茎、叶组织,设置4个处理:CK、N、P和NP(CK:不施任何肥料;N:硝酸铵;P:重过磷酸钙;NP:硝酸铵和重过磷酸钙)。结果表明,1) N、P、NP添加下,3种植物的残留率显著低于无养分添加,氮磷添加对凋落物分解有显著的促进作用。2)分解过程中,叶和根凋落物N元素前期释放,后期有轻微的富集现象,而茎凋落物呈现富集-释放-富集的模式。P元素和C元素基本呈现持续释放的模式。3)磷元素的残留率在N、P以及NP处理条件下均呈下降的趋势,与植物器官残留率的变化趋势相同。4)羊草各器官凋落物分解95%所用的时间为2.95~3.96年,贝加尔针茅为3.32~3.77年,冷蒿为2.64~4.89年。5)不同植物以及植物的不同器官凋落物分解速率对氮、磷添加的响应不同。 相似文献
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为探讨宁夏东部风沙区不同固沙灌木配置模式对土壤养分含量及其生态化学计量比的影响,以宁夏灵武白芨滩国家级自然保护区典型固沙灌木样地为研究对象,分析 5 种固沙灌木配置模式 (柠条纯林、杨柴纯林、柠条×花棒混交、柠条×沙拐枣混交、花棒×沙拐枣混交)下土壤碳、氮、磷含量及其生态化学计量比。结果表明：0~10 cm 土层,柠条×花棒混交、柠条×沙拐枣混交固沙灌木配置模式的土壤全氮含量和 N∶P 均显著高于其他 3 种固沙灌木配置模式,但土壤 C∶N 显著低于其他 3 种; 10~20 cm 土层,柠条纯林、柠条×沙拐枣混交固沙灌木配置模式土壤 C∶N 显著高于其他 3 种,柠条纯林固沙灌木配置模式土壤 C∶P 显著高于其他 4 种;20~30 cm 土层,柠条纯林固沙灌木配置模式土壤全氮含量显著高于其他 4 种,柠条×沙拐枣混交固沙灌木配置模式土壤有机碳含量和 C∶P 均显著低于其他 4 种。C∶N 和 N∶P 主要限制因素均为全氮,C∶P 主要限制因素为有机碳。柠条×花棒混交、柠条× 沙拐枣混交固沙灌木配置模式有利于表层土壤氮矿化,提高土壤全氮含量,促进沙地土壤养分的平衡。 相似文献
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为了解青藏高原高寒草甸土壤碳(Carbon,C)、氮(Nitrogen,N)、磷(Phosphorus,P)化学计量特征对氮、磷添加的响应,提高养分管理水平及草地生态系统的养分平衡。本研究严格筛选出21篇文章(612项数据)进行Meta分析,通过亚组分析分析了不同施肥方式(氮添加、磷添加、氮磷添加)、不同施肥强度(轻度、中度、重度)对青藏高原草地土壤C,N,P化学计量特征的影响。研究结果表明：养分添加显著增加了青藏高原草地土壤C,N,P含量;氮添加对土壤的增加效应随施肥强度增加而增加,磷轻度施肥(20g·m-2以下)处理、氮磷添加轻度施肥处理下的土壤C,N,P含量及化学计量比增加效果最好。本研究结果总体反映出氮、磷添加对青藏高原高寒草甸土壤产生积极影响,研究结果可为青藏高原草地生态系统的保护提供科学依据。 相似文献
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植物生态化学计量学及内稳性特征对于研究 C、N、P 元素与植物生长之间的关系、限制性养分的判断、生态系统的稳定性等方面有重要意义，但对高寒草地生态系统的相关研究报道较少，鉴于此，以三江源区 4 类高寒草地为研究对象，测定并分析了根系与土壤 C、N、P 生态化学计量关系特征以及根系生态化学内稳性特征 。 结果表明 ，不同类型高寒草地 0~20 cm 植物根系 C 含量平均为 27. 42%~44. 8%；0~20 cm 根系全 N 含量平均为 1%~1. 68%；0~20 cm 根系全 P 含量平均为 0. 07%~0. 16%。高寒草原植物根系各指标均具有内稳性特征；高寒草甸植物根系 C∶N 属于弱内稳态；沼泽草甸植物根系 P 属于敏感态，N∶P 是弱内稳态；人工草地植物根系 N 是弱敏感态，根系 P 是敏感态。说明高寒草原植物根系具有相对较高的内稳性，可能是其能适应极端环境胁迫的原因；高寒草甸植物根系 C、N 含量受土壤环境的影响较大，沼泽草甸和人工草地植物根系 N、P 含量受土壤环境影响较大。高寒草原、高寒草甸、沼泽草甸、人工草地根系 C∶N 分别为 19. 35、20. 68、19. 7、46. 02；根系 C ∶P 分别为 443. 03、208. 08、183. 71、360. 29，根系 N∶P 分别为 23. 14、10. 17、9. 28、7. 77；高寒草地根系 C ∶N 和 C∶P 均低于全球植物根系平均水平 48. 25 和 1 158. 00，说明三江源区草地 N、P 元素利用效率较高；高寒草原植物根系 N∶P 高于全国平均水平 13. 5，其他 3 类高寒草地均低于全国平均水平 13. 5，此结果为各类草地后续进行植物生长限制因子的判断提供重要的科学依据。 相似文献
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在内蒙古温带草原围封、放牧和割草3种不同利用方式下,测定了大针茅、冷蒿和羊草3种优势种植物的化学计量元素,探讨了草地不同利用方式下优势种植物的化学计量特征响应机制。结果表明,3种优势种植物的C、N、P含量及其计量比在不同利用方式下均有明显的季节变化;不同利用方式、不同物种以及二者的交互作用均对N、P含量及C∶N、C∶P和N∶P有显著的影响,其中,C含量比较稳定,不同的利用方式对其无显著影响,N含量在整个生长季内总体呈下降趋势,放牧样地3种植物叶片的N、P含量均高于割草和围封样地,说明放牧增加了植物N、P的含量。植物生长普遍受到N的限制,土壤养分特征在不同利用方式间也存在一定的差异,围封样地表现为更加缺N,而放牧样地更加缺P。放牧样地有机质、C、N和P含量均高于割草和围封样地,说明适度放牧能提高土壤养分的含量,有利于植物的生长。 相似文献
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苜蓿作为一种优良的豆科牧草,具有较强的环境适应性。叶片养分重吸收是提高养分利用效率及增强环境适应性的重要机制之一,其直接影响了苜蓿的养分浓度,进而影响苜蓿元素的化学计量比。目前已有针对苜蓿养分重吸收及生态化学计量特征的研究,但关于苜蓿元素养分重吸收与生态化学计量比之间的偶联关系的研究还鲜有报道。为解释该偶联关系,以7个苜蓿品种作为研究对象,测定了成熟叶片和衰老叶片C、N、P、K元素浓度,分析了养分重吸收特征(包括养分重吸收率、养分重吸收度)及生态化学计量特征,进而分析了两者之间的偶联关系。结果表明,7个苜蓿品种的平均氮重吸收效率(NRE)、磷重吸收效率(PRE)和钾重吸收效率(KRE)分别为42.7%、42.4%和52.1%,分别低于全球陆生植物的NRE、PRE和KRE(分别为62.1%、64.9%和70.1%)。根据养分重吸收特征及生态化学计量比,判断苜蓿受土壤P含量影响最严重。叶片养分重吸收效率基本与衰老叶化学计量比呈正相关关系,而与成熟叶化学计量比呈负相关关系。由此可见,叶片养分重吸收与叶片生态化学计量比存在偶联关系,但受叶片成熟或衰老显著影响。 相似文献