冰川退缩迹地植被原生演替初期关键种的碳氮磷生态化学计量特征

[目的]对贡嘎山海螺沟冰川退缩迹地植被原生演替初期关键种柳叶菜(Epilobium hirsutum)和马河山黄芪(Astragalus mahoschanicus)碳氮磷含量及生态化学计量进行研究,掌握两关键种碳氮磷及其化学计量学特征,为预测未来在全球气候变化背景下冰川退缩区域环境变化及植被演替趋势研究提供理论支持。[方法]采用野外调查与室内分析相结合的方法,探讨贡嘎山海螺沟冰川退缩迹地植被原生演替序列初期关键种柳叶菜和马河山黄芪根、茎、叶、果实的碳、氮和磷含量及其化学计量学特征。[结果]柳叶菜根系有机碳含量变化范围为436~445 g/kg,较马河山黄芪根系有机碳含量高。不同器官的全磷含量均值柳叶菜为1.78 g/kg,马河山黄芪为1.30 g/kg。柳叶菜不同器官的有机碳含量变化依次为:根系>果实>叶片>茎,全氮含量变化依次为:叶片>根系>果实>茎,全磷含量表现依次为:果实>叶片>根系>茎。马河山黄芪不同器官的有机碳含量变化依次为:黄芪根系>果实>茎>叶片,全氮含量变化依次为:叶片>根系>果实>茎,全磷含量变化为:叶片>果实>根系>茎。柳叶菜不同器官的C/N高于马河山黄芪,柳叶菜和马河山黄芪不同器官的N/P变化范围为5.94~17.82。[结论]马河山黄芪高N/P,低C/P值反映了植物高生长率或繁殖输出,即生长竞争策略。与柳叶菜相比,马河山黄芪有快速生长的特性,以生长竞争优势即生长竞争策略战胜柳叶菜,推动了冰川退缩迹地植被演替进程。

冰川退缩迹地原生演替初期马河山黄芪生态化学计量特征

为了探讨植被原生演替初期关键种的碳氮磷生态化学计量特征对冰川退缩区植被原生演替进程的影响,采用时空替代法,探讨了青藏高原东麓贡嘎山海螺沟冰川退缩迹地原生演替序列初期关键种马河山黄芪(Astragalus mahoschanicus)植株土壤碳氮磷生态化学计量特征。结果表明:马河山黄芪枯落物和不同器官有机碳变化为根系>茎>枯落物>叶片;全氮变化为叶片>根系>枯落物>茎;全磷变化为叶片>枯落物>根系>茎;C/N变化为茎>枯落物>根系>叶片;C/P变化为茎>根系>枯落物>叶片;N/P变化为根系>叶片>枯落物>茎。说明马河山黄芪地上部分和地下部分化学计量比变化基本同步,且马河山黄芪的生长主要是受P元素限制。土壤C/N变化为27.73~30.63,土壤N/P变化为0.42~0.49,土壤C/P变化为11.90~13.42。马河山黄芪枯落物有机碳含量与枯落物全氮、全磷含量存在显著正相关关系(p<0.05),枯落物全磷含量与枯落物C/N间存在显著负相关关系(p<0.05),枯落物N/P与枯落物C/P间存在显著正相关关系(p<0.05)。马河山黄芪植株有机碳含量与N/P间存在显著正相关关系(p<0.05),植株全氮含量与土壤C/P间存在极显著正相关关系(p<0.01);马河山黄芪土壤有机碳含量与土壤全氮含量、土壤有机碳含量与土壤C/P间、土壤C/N与土壤N/P间存在极显著负相关关系(p<0.01)。以其低的碳素消耗及较强的固氮作用,使得马河山黄芪成为冰川退缩迹地植被原生演替初期的关键种,能更好地适应微生境,推动冰川退缩区植被原生演替的进程。