五大连池新期火山熔岩台地4种乔木植物化学计量及其内稳性特征

【目的】内稳性特征反映生物对环境变化的生理和生化适应,与物种的生态适应性策略有关。研究养分贫瘠环境植物不同器官的化学计量及其内稳性特征,为原生演替过程中植物的适应策略研究提供依据。【方法】以五大连池新期火山熔岩台地针叶和阔叶2种生活型的4种乔木(落叶松Larix gmelinii、香杨Populus koreana、山杨Populus davidiana和白桦Betula platyphylla)为研究对象,运用化学计量学方法和指数回归方法探究植物器官化学计量特征、凋落叶再吸收率和内稳性指数(H)的变化特征。【结果】4种植物的叶片磷含量均高于茎和根;落叶松根、茎和叶的C∶P和N∶P显著高于其他3种植物(P<0.05),而C∶N低于其他3种植物;不同植物器官N和P含量与土壤N和P含量存在一定相关性;植物生活型影响化学计量特征,不同植物器官N、P分配存在不均衡性。不同生活型植物养分再吸收率存在差异,凋落物N含量和再吸收率表现为落叶松>白桦>山杨>香杨,差异显著(P<0.05);凋落物P含量和再吸收率表现为山杨>白桦>香杨>落叶松,差异显著(P<0.05)。4种植物N、P和N∶P的内稳性指数(H_(N)、H_(P)和H_(N:P))平均值分别为13.82、13.70和15.59,落叶松不同器官的H_(N)为弱稳态型及弱敏感型,其他3种植物不同器官的内稳性均为稳态型,粗枝与叶的H_(N)、H_(P)和H_(N:P)存在显著差异(P<0.05)。【结论】不同生活型植物不同器官碳、氮、磷含量及其化学计量比存在差异;植物以提高养分的再吸收率来适应养分贫瘠环境以维持自身生长。内稳性指数较低的落叶松将逐渐替代内稳性较强的香杨和山杨而成为优势物种。

三江源区高寒草地根系-土壤C、N、P生态化学计量特征

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%;0~20cm根系全N含量平均为1%~1.68%;0~20cm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1158.00,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。

云南西双版纳常见寄生植物生态化学计量特征及其与寄主的关系

对云南西双版纳地区常见的半寄生植物澜沧江寄生(Scurrulachingii var.yunnanensis)、五蕊寄生(Dendrophthoe pentandra)和全寄生植物优势种金灯藤(Cuscuta japonica)的生态化学计量特征及其与寄主关系进行研究。结果表明,相较于普通高等陆生植物,两种半寄生植物叶片的C、N含量及N:P较低,P含量较高,全寄生植物金灯藤的N、P含量较高,N:P较低;两种半寄生植物C:N、C:P均显著高于全寄生植物金灯藤。两类寄生植物C、N、P生态化学计量特征季节差异不显著。相较于全寄生植物,半寄生植物与寄主间具有更强的相关性。全寄生植物金灯藤的化学计量内稳性指数显著高于两种半寄生植物,全寄生植物内稳性雨季显著高于旱季。