9种典型荒漠植物生态化学计量学特征分析

化学计量学是研究生态过程中能量平衡和多重化学元素平衡的科学,能够定量化研究活有机体重要组成元素碳（C）、氮（N）、磷（P）之间的关系,有助于解决植物和生态系统养分供应与需求等方面的难题为解决生态系统养分供求与循环问题提供了新思路。化学计量学已成为研究生态系统元素平衡和生物地球化学循环的重要手段之一。为了厘清极端环境条件下荒漠植物在逆境适应与元素循环的反馈能力,对东阿拉善-西鄂尔多斯荒漠生态系统中9种优势植物霸王（Sarcozygium xanthoxylon）、胡杨（Populus euphratica）、四合木（Tetraena mongolica）、白刺（Nitraria tangutorum）、蒙古扁桃（Amygdalus mongolica）、沙冬青（Ammopiptanthus mongolicus）、沙拐枣（Calligonum mongolicum）、细枝岩黄芪（Hedysarum scoparium）和沙棘（Hippophae rhamnoides）根、茎、叶的C、N、P含量和生态化学计量学特征进行了分析。结果表明：（1）9种荒漠植物根、茎、叶的C、N、P含量的均值分别为：418.96 mg·g^-1、15.07 mg·g^-1、1.10 mg·g^-1,460.88 mg·g^-1、12.99 mg·g^-1、1.03 mg·g^-1,435.07 mg·g^-1、23.40 mg·g^-1、1.18 mg·g^-1。根、茎、叶的C∶N∶P化学计量比分别为381∶14∶1、447∶13∶1和369∶20∶1。表明其C的相对过量和P元素的限制性。（2）植物根部的C储备能力较弱,与其处于荒漠生态系统土壤贫瘠,日照强,年降水量较低有关。（3）四合木的N∶P（9.45）计量学较全球陆生植物（12.6）、中国陆生植物（16.3）中国北方典型荒漠及荒漠化地区植物（15.8）显著偏低,表现出我国特有孑遗珍稀植物四合木化学计量学特征的独特性。（4）与已有的荒漠植物化学计量学研究结果相比,9种荒漠植物根、茎、叶N含量均显著偏高,茎和叶P含量显著偏低,根的P含量无显著差异。生物与环境的协同进化,使得荒漠植物在温度逆境、干旱胁迫、营养限制、物质代谢和辐射损伤的条件下,经过长期的进化适应形成了自身独特的生理生态和生态化学计量特征。该研究结果可为我国西北荒漠区植物化学元素循环以及生物多样性保护中限制性营养的判定与维护生态系统元素平衡提供案例借鉴。