高寒草甸植物叶片钾含量对多种养分添加的响应及机理

[目的]钾是植物体内含量仅次于氮的大量元素,对于维持植物生长和适应低温环境具有重要的意义.近期研究表明植物生长受到多种养分的共同限制,而本研究旨在揭示植物叶片钾含量对钾、氮、磷养分添加及其交互作用的响应及机理.[方法]以川西北高寒草甸为研究对象,开展钾、氮、磷添加及交互控制试验,以揭示高寒草甸优势植物叶片钾对多种养分及...     

高寒草甸植物叶片氮和磷重吸收率对养分添加的响应及机理

【目的】本研究旨在揭示植物叶片氮和磷重吸收率对氮磷添加及交互作用的响应和机理,明确高寒草甸植物养分利用策略多样性。【方法】以高寒草甸优势植物（垂穗披碱草、发草、灰苞蒿和鹅绒委陵菜）为研究对象,基于氮和磷添加两因子交互试验,研究高寒植物叶片养分重吸收率对养分添加的响应。【结果】（1）禾本科叶片氮重吸收率随氮添加而增加,但杂类草叶片不受影响;此外,4种植物叶片磷重吸收率均不受氮添加的影响。（2）磷添加对所有植物叶片氮重吸收率和两种杂类草叶片磷重吸收率没有显著影响,但提高了禾本科叶片的磷重吸收率。（3）氮和磷共同添加降低了垂穗披碱草、灰苞蒿和鹅绒委陵菜叶片氮重吸收率,但提高了发草叶片的氮重吸收率。此外,氮和磷同时添加对4种植物叶片磷重吸收效率没有显著影响。【结论】综上所述,本研究揭示了养分富集下高寒植物3种不同的养分重吸收策略,即对外源获取的养分全部重吸收（绿叶养分增加但凋落叶不增加）、部分重吸收（绿叶和凋落叶同时增加,但凋落叶增加较慢）和不进行重吸收（绿叶和凋落叶均增加,但凋落叶的幅度大于或等于绿叶;或绿叶和凋落叶不响应）。这些研究结果为理解高寒植物养分内循环策略的多样性和互补性提供了一定...     

中国退耕还草的土壤碳固持效应及影响因素

基于检索1950-2016年发表在中国知网、Google Scholar、Web of Science等数据库的文章,筛选出关于我国退耕还草工程与土壤有机碳的文献123篇(126个研究地点)。基于筛选文献,提取了农田和恢复草地的土壤有机碳含量、土壤有效养分含量、恢复时间和气候等数据735条,旨在探究我国退耕还草工程对土壤有机碳含量的影响及其主导因素。结果表明：1)农田恢复为草地后,土壤有机碳含量呈先下降后上升趋势(时间拐点约为第6年),整体上退耕还草工程使土壤有机碳含量提高了19.8%。2)土壤有机碳的正响应随土壤深度增加而减弱,且深度超过1 m时其正响应不明显。3)土壤有效氮是影响土壤有机碳恢复的主要因素,而土壤有效磷和植物功能群对其影响不大。4)沿着增加的水分梯度,土壤有机碳的恢复效果由负变正,转变阈值为25.15 (干旱指数)。总体而言,我国退耕还草工程对土壤有机碳含量的影响为正效应,此效应受环境梯度和恢复时间的共同影响。本研究能够为我国土地利用变化背景下土壤碳库管理的相关决策提供科学依据。     

中国不同草本功能群叶片钾含量的空间格局及控制因素

  目的  钾是维持植物生长和水分高效利用的重要生命元素,特别在当前干旱化趋势增强的背景下尤为重要。但是,前人关于植物钾元素的研究主要集中在局部尺度上,仍然不清楚大尺度上不同草本功能群叶片钾含量的空间格局及控制因素有何差异。  方法  本研究基于中国164个地点739种草本植物,旨在揭示不同功能群叶片钾含量的空间格局及其与气候、土壤养分之间的定量关系。  结果  （1）中国草本叶片钾含量随纬度线性增加,但随经度线性降低。并且不同草本功能群叶片钾含量的空间格局存在差异。（2）总体上来说,中国草本叶片钾含量主要受湿润指数和土壤全氮的共同影响。（3）不同功能群叶片钾含量的影响因素存在差异。如一年生草本叶片钾含量主要受湿润指数和土壤全氮的共同作用,而多年生草本只受土壤全氮的影响。低钾利用效率草本的叶片钾含量主要受湿润指数和土壤全氮的影响,而高钾利用效率草本则受土壤全氮和全磷的作用。菊科和莎草科植物叶片钾含量的主控因素为土壤全氮,而禾本科植物为湿润指数。  结论  本研究首次系统比较和揭示中国不同草本功能群叶片钾含量的空间格局及影响因素的异同,对理解全球干旱化趋势日趋严峻背景下植物功能群的适应策略以及植物群落组成动态变化具有重要的参考价值。      

极端干旱区绿洲胡杨叶片性状及其对水分条件的响应

为探究荒漠植物对极端干旱环境的响应,对额济纳绿洲胡杨5个叶功能性状及其对水土异质性的响应进行测定与分析。结果显示:胡杨叶功能性状具有不同程度的变异幅度,变异系数最大的为比叶面积;比叶面积与叶片厚度呈显著负相关,与叶氮、磷含量呈显著正相关,其是反映胡杨适应干旱环境的关键指标;地下水与土壤含水率对胡杨叶性状解释率最高,表明水分是胡杨叶性状的主要影响因素,可以通过合理的分水措施对胡杨种群进行加以保护。     

高寒草甸植物叶绿素对氮添加梯度的非线性响应

叶绿素是植物进行光合作用的关键物质，氮素是叶绿素的重要组成元素。因此，土壤氮可能是影响叶绿素含量变化的重要因素。然而，目前研究较少关注氮梯度下叶绿素含量的变化及背后原因。本研究以青藏高原高寒草甸优势植物为研究对象，利用8年的氮添加梯度实验，氮添加水平为0,2,4,8,16,32 g·m^-2·a^-1。研究发现叶绿素含量沿氮添加梯度呈抛物线响应，且峰值多在8 g·m^-2·a^-1左右。低氮水平下，叶绿素含量与土壤无机氮显著正相关，与土壤pH值和植物高度负相关。高氮水平下，叶绿素与土壤无机氮和pH值均不相关，与植物高度呈非线性关系。此外，不管低氮或高氮水平添加叶绿素含量和比叶面积均呈抛物线关系。本研究表明高寒植物叶绿素对氮添加梯度表现出非线性响应且存在阈值，并且低于或高于氮阈值的影响因子是不同的。总之，本研究表明在氮富集的背景下高寒植物叶绿素与土壤氮可利用性存在复杂关系，可能会进一步作用于高寒草地生态系统碳固持。