內(nèi)蒙古溫帶典型草原八種植物的資源分配策略及其對(duì)氮素水平的響應(yīng).pdf

1、氮素是植物需求量最大的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素之一，同時(shí)也是植物個(gè)體乃至生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)生產(chǎn)力的主要限制因子：草原生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力決定于土壤氮素養(yǎng)分的供應(yīng)狀況。而草原生態(tài)系統(tǒng)的退化將大量的土壤養(yǎng)分帶走，將加劇土壤養(yǎng)分的損失，使土壤肥力下降，進(jìn)而導(dǎo)致草原生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)生產(chǎn)力的進(jìn)一步降低。因此，研究不同N營(yíng)養(yǎng)條件下草原植物的適應(yīng)性機(jī)制和養(yǎng)分利用策略，能夠使我們更好地認(rèn)識(shí)和發(fā)揮草原植物潛在的生理生態(tài)能力、提高草原生產(chǎn)力，科學(xué)地進(jìn)行草原生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)與管理。本論

2、文以溫帶典型草原的八種植物為研究對(duì)象，采取盆栽實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)其進(jìn)行不同氮素水平的培養(yǎng)。培養(yǎng)兩個(gè)月后定期分批采樣，通過(guò)對(duì)不同氮素水平下，不同生活型八種植物的生物量、根冠比、氮素濃度、氮素累積量、氮素吸收速率、氮素分配及氮素利用效率的分析，可以得出如下結(jié)論： 同種植物在不同氮素水平下的生長(zhǎng)特性隨著施氮水平的增加，沙蒿、米氏冰草、糙隱子草、大針茅、灰綠藜的生物量顯著提高；沙蒿與無(wú)芒雀麥的根冠比顯著升高；冷蒿、沙蒿、無(wú)芒雀麥、大針茅的氮

3、素濃度均不斷提高；小半灌木、根莖禾草、叢生禾草及灰綠藜(一年生植物)的氮素累積量顯著提高；冷蒿、無(wú)芒雀麥、灰綠藜及豬毛菜的氮素利用效率均顯著的降低。 不同生活型8種植物的生物量及其分配特性：在三種氮素水平下，生育前期(7月25日)．和生育后期(9月3日)，八種植物的生物量豬毛菜>灰綠藜>沙蒿>冷蒿>無(wú)芒雀麥、米氏冰草、糙隱子草、大針茅，灰綠藜與豬毛菜均與其它六種植物差異顯著(P<0.05)，無(wú)芒雀麥、米氏冰草、糙隱子草、大針茅

4、間差異不顯著(P>0.05)。 在三種氮素水平下生育前期(7月25日)，八種植物的根冠比無(wú)芒雀麥>大針茅>米氏冰草>冷蒿>沙蒿、糙隱子草、灰綠藜、豬毛菜，無(wú)芒雀麥和大針茅的根冠比均顯著的高于其它六種植物(P<0.05)。生育后期(9月3日)，八種植物的根冠比無(wú)芒雀麥>米氏冰草、大針茅>冷蒿、沙蒿>糙隱子草、灰綠藜、豬毛菜，無(wú)芒雀麥、米氏冰草、大針茅與其它五種植物的根冠比有顯著差異(P<0.05)。在生育前期與生育后期，兩種一年生

5、植物、兩種小半灌木的根冠比分別差異不顯著(P>0.05)。不同生活型8種植物的氮素吸收特性： 在三種氮素水平下，兩種一年生植物具有最高的地上、地下及整株的氮素濃度、氮素累積量及氮素吸收速率，且兩種一年生植物均與其它六種植物分別在氮素濃度、氮素累積量及氮素吸收速率方面差異顯著(P<0.05)。根莖禾草、叢生禾草及小半灌木的地上氮素濃度分別在低氮和中氮水平下差異不顯著 (P>0.05)。 在三種氮水平下，無(wú)芒雀麥、米氏冰草

6、及大針茅分別在地上、地下及整株的氮素累積量無(wú)顯著差異(P>0.05)。一年生植物與小半灌木的地上氮素累積量分別高于其自身的地下氮素累積量。中氮及在高氮水平下，沙蒿的氮素累積量分別在在地上、地下及整株均顯著的高于根莖禾草、叢生禾草(P(O.05)。在中氮和高氮水平下根莖禾草和叢生禾草的氮素吸收速率間無(wú)顯著差異(P>0．05)。在低氮和高氮水平下，沙蒿的氮素吸收速率與其它七種植物差異顯著(P<0.05)。 不同生活型8種植物氮素分配

7、特征：在生育前期(7月25日)，在低氮和高氮水平下，八種植物的地上氮素分配比例灰綠藜、豬毛菜>沙蒿、糙隱子草>冷蒿、米氏冰草、大針茅>無(wú)芒雀麥；在中氮水平下，八種植物的地上氮素分配比例灰綠藜、豬毛菜、糙隱子草>沙蒿>冷蒿、米氏冰草、大針茅>無(wú)芒雀麥。在生育前期(7月25日)，分別在三種氮素水平下，植物的地下氮素分配比例與自身的地上氮素分配比例成相反的趨勢(shì)。兩種小半灌木間的氮素分配比例分別在地上或地下差異顯著(P<0.05)，兩種根莖禾草

8、、兩種叢生禾草間的氮素分配比例也具有相同的趨勢(shì)。 在生育后期(9月3日)，在低氮和中氮水平下，八種植物的地上氮素分配比例灰綠藜與豬毛菜>糙隱子草>沙蒿與冷蒿>無(wú)芒雀麥、米氏冰草、大針茅，在高氮水平下，八種植物的地上氮素分配比例灰綠藜、豬毛菜、糙隱子草>沙蒿與冷蒿>無(wú)芒雀麥、米氏冰草、大針茅，在三種氮素水平下。兩種一年生植物、兩種小半灌木、兩種根莖禾草相互間顯著差異(P<0.05)。在生育后期(9月3日)同一氮素水平下，地下氮素

9、分配比例具有與地上氮素分配比例相反的趨勢(shì)。 不同生活型8種植物氮素利用效率：在三個(gè)氮素水平下兩種小半灌木冷蒿和沙蒿具有較低的氮素生產(chǎn)力，較高的MRT，中等水平的NUE；無(wú)芒雀麥、米氏冰草具有較高的氮素生產(chǎn)力，中等水平的MRT及較高的NUE；兩種一年生植物具有較高的NP，較低的MRT與NUE。在三個(gè)氮素水平下，沙蒿、米氏冰草具有較高的NRE，兩種一年生植物具有較低的NRE；在低氮和中氮水平，無(wú)芒雀麥也具有較高的NRE。不同生活型8