新疆荒漠地区植物叶和粗根的碳氮磷化学计量特征及其与环境的关系
文献类型：学位论文
| 作者 | 何茂松 |
| 答辩日期 | 2019-06-30 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 韩文轩 ; 李凯辉 |
| 关键词 | 环境因子 植物功能型 碳氮磷异速关系 根叶间化学异速关系 生态化学计量 Environmental factors Plant functional types Allometry of carbon and nitrogen against phosphorus Nutrient allometry of leaf vs root Ecological stoichiometry |
| 学位专业 | 理学硕士 |
| 其他题名 | Carbon Nitrongen and Phosphorus Stoichiometries of Plant Leaves and Coarse Roots and Their Relations with Environment Factors across the Deserts in Xinjiang, China |
| 英文摘要 | 荒漠生态系统具有独特的气候和化学计量特征。本研究在生长季节系统采集新疆荒漠地区 89 个地点的优势种植物的叶和粗根。通过测定植物叶和粗根中的碳（C）、氮（N）、磷（P）含量，研究以下三个内容：（1）叶碳氮磷化学计量特征及其与气候因子的关系；（2）粗根碳氮磷化学计量特征及其与环境因子的关系；（3）叶与粗根碳氮磷化学计量特征的关系及其与环境因子的关系。结果表明：荒漠植物的叶 C、 N 和 P 的平均含量为 394 mg g-1、 18.4 mg g-1和 1.14 mg g-1， C:N、 C:P 和 N:P 平均为 28、 419 和 18；荒漠植物的叶 C、 N 和P 含量低于中国木本植物，易受 P 限制。灌木比乔木和草本植物的 N 含量高，灌木 P 含量比草本（乔木）低（高）； C3 比 C4 植物叶的 C、 N、 C:P、 N:P 高。随年均降水量增加，叶 C、 N、 P 化学计量特征呈非线性变化。随年均温升高，叶 N、P 含量降低， C:P 和 N:P 升高。年均降水量大于年均温度和植物功能类型差异对叶片化学计量特征的影响。荒漠植物粗根 C、 N 和 P 含量为 440 mg g-1、 9.9 mg g-1 和 0.82 mg g-1， C:N、C:P 和 N:P 为 51、 707 和 15。 新疆荒漠植物粗根 C、 N、 P 含量显著高于中国木本植物对应器官的养分含量。 不同生活型植物的粗根 C 含量存在显著差异，其中乔木最高、灌木次之、草本植物最低，而粗根 P 含量表现为相反的趋势；此外，灌木的粗根 N 含量显著高于乔木和草本植物。粗根中 P 与 C、 N 呈异速生长关系，且 P 比 C、 N 变化得更快（C~P-0.460 和 N~P0.699）。 粗根 C、 N、 P 化学计量特征与经纬度、年平均温度、年平均降水量存在非线性关系。荒漠植物粗根 C、 N、P 计量特征主要受气候因子（年平均降水量）的影响，生活型差异和土壤养分影响次之，反映了荒漠植物生长主要受水分限制。叶与粗根中对应元素或比值的异速关系幂指数分别为 0.88（N）、 0.46（P）和 0.60（N:P）。乔木叶与粗根对应元素或比值的异速关系幂指数分别为 0.42（N）、0.37（P）和 0.39（N:P），均低于灌木（1.05（N）、 0.51（P）和 0.79（N:P））或草本植物（1.18（N）、 -0.56（P）和 0.55（N:P））的叶与粗根中对应元素或比值的异速关系幂指数的绝对值。 C4 植物叶与粗根中对应元素或比值的异速关系幂指数分别为 0.97（N）、 0.63（P） 和 0.75（N:P），分别高于 C3 植物中相应的幂指数值（0.82（N）、 0.37（P）和 0.55（N:P））。随着干旱程度的增加（干旱指数的减小），叶和粗根中的 N、 P、 N:P 降低，而叶与粗根对应的元素或比值之间的差异性增加。随着土壤 N、 P、 N:P 增加，叶和粗根的 N、 P、 N:P 增加、且叶与粗根 N:P 间的差异性增加。随着土壤 pH 增大，叶和粗根的 N、 N:P 增加、且叶与粗根 P 之间的差异性降低而 N 或 N:P 间的差异性增加。 综合分析各生物和非生物因子对叶与粗根之间对应元素或比值的关系的影响程度，结果表明植物功能型差异>土壤理化性质>干旱程度。总之，荒漠植物叶和粗根的 C、 N、 P 计量特征主要受气候因子的影响，生活型差异和土壤养分影响次之，反映了荒漠植物生长主要受水分限制。 叶与粗根N、 P、 N:P 呈异速生长关系（N 叶~N 根 0.88， P 叶~P 根 0.46， (N:P)叶~(N:P)根 0.6），粗根比叶中对应元素含量或比值的变化更快，表明前者的氮磷化学计量对环境因子变化更敏感。本研究结果可为干旱区生物地球化学建模提供参考和基础数据，并为干旱区生态系统的保护提供理论基础。 |
| 学科主题 | 生态学 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.xjlas.org/handle/365004/15324]  |
| 专题 | 中国科学院新疆生态与地理研究所 新疆生态与地理研究所_研究系统 |
| 作者单位 | 中国科学院新疆生态与地理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 何茂松. 新疆荒漠地区植物叶和粗根的碳氮磷化学计量特征及其与环境的关系[D]. 北京. 中国科学院大学. 2019. |
入库方式： OAI收割
来源：新疆生态与地理研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。