高寒草甸優(yōu)勢物種吸收土壤氮素多元化途徑研究.pdf

1、本論文試圖以青藏高原高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)為研究背景,利用植物營養(yǎng)生態(tài)學(xué)的理論知識,定量研究高寒優(yōu)勢植物種在無競爭環(huán)境中對土壤氨基酸和無機(jī)氮的吸
　　 收、野外原位研究嵩草草甸優(yōu)勢物種在土壤氮素的吸收形態(tài)上發(fā)生生態(tài)位分化的程度,檢驗(yàn)群落中主要植物種在土壤氮資源吸收過程中產(chǎn)生生態(tài)位分化的程度,揭示高寒植物有機(jī)營養(yǎng)特征,加深對陸地高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)的理解,為青藏高原高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展模式提供科學(xué)依據(jù)。研究結(jié)果如下:
　

2、　 (1)高寒矮嵩草草甸、藏嵩草草甸和退化矮嵩草草甸土壤中的優(yōu)勢個體游離氨基酸分別是:苯丙氨酸、天冬氨酸、亮氨酸、精氨酸、脯氨酸、谷氨酸和甘氨酸,它們占總游離氨基酸含量的70-90％,且這種趨勢隨草地類型與時(shí)間的變化不明顯。藏嵩草草甸整個生長季總游離氨基酸態(tài)氮平均濃度為6.90mg mg/kg干土,在5.47-8.29 mg/kg范圍內(nèi)變化,最高值出現(xiàn)在6月30日左右。矮嵩草草甸平均濃度為7.44mg N/kg干土,在4.50-10.

3、82 mg/kg范圍內(nèi)變化,最高值出現(xiàn)在5月31日左右。退化矮嵩草草甸土壤總氨基酸氮季節(jié)變化不顯著,平均濃度為5.04 mg/kg.
　　 (2)燕麥、垂穗披堿草、老芒麥和中華羊茅對不同形態(tài)和濃度的氮素(無機(jī)和有機(jī)氮)處理的表現(xiàn)不同。燕麥根莖比對不同形態(tài)氮處理表現(xiàn)總體不是十分明顯。不同濃度硝酸鉀、硝酸銨和苯丙氨酸處理對垂穗披堿草根莖比影響顯著,均表現(xiàn)為隨濃度升高根莖比顯著降低。老芒麥除了對不同濃度甘氨酸表現(xiàn)不顯著外,對其他幾種無

4、機(jī)氮、有機(jī)氮濃度變化表現(xiàn)出顯著的差異,均隨著濃度增加根莖比顯著下降。而中華羊茅僅對不同濃度的氯化銨和硝酸銨表現(xiàn)出明顯的差異,隨濃度升高根莖比顯著降低。垂穗披堿草在各類氮素培養(yǎng)液中隨著氮素濃度的升高,植物體內(nèi)氮積累量逐漸升高。但燕麥在各類氮形態(tài)培養(yǎng)液中植株氮素積累量表現(xiàn)不一致。但可以說明兩種植物在無菌氮素培養(yǎng)條件下均可以吸收有機(jī)氮。
　　 (3)在高寒矮嵩草草甸和藏嵩草草甸野外原位注射15N標(biāo)記的15NH4C1、K15NO3、15

5、N甘氨酸和15N天冬氨酸溶液,結(jié)果證明:高寒草甸除豆科植物共生固氮外,還有藏嵩草沼澤草甸藏嵩草、華扁穗草、黑褐苔草,矮嵩草草甸麻花艽具有特殊的吸收氮素營養(yǎng)的方式,應(yīng)該屬于非豆科固氮植物。這可能是首次在高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)多種具特殊方式獲取氮源的植物,對高寒濕地生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)有重要的理論指導(dǎo)意義；從高寒草甸主要植物利用土壤有機(jī)氮的能力看:矮嵩草草甸的矮嵩草、藏嵩草草甸的毛茛、草地早熟禾、針葉苔草、冷地早熟禾吸收甘氨酸的能力比其他植物種強(qiáng),