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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 被引量：4
1
作者 黎鹏宇 李佳璞 +2 位作者 何奕成 田大栓 纪宝明 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期93-103,共11页
【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... 【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的启示。 展开更多
关键词 高寒草甸 养分添加 氮重吸收率 磷重吸收率
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氮磷添加和干旱对高寒草甸优势植物叶片化学计量的影响 被引量：15
2
作者 符义稳 田大栓 +1 位作者 牛书丽 赵垦田 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期115-123,共9页
【目的】全球变化背景下,土壤氮和磷有效性及含水量发生显著变化,进而对植物生长和生理过程产生影响。但是,目前同时考虑土壤氮、磷和水分三因素交互作用对植物生长和生理性状的研究还很少,特别是对高寒草甸植物的研究。本研究旨在揭示... 【目的】全球变化背景下,土壤氮和磷有效性及含水量发生显著变化,进而对植物生长和生理过程产生影响。但是,目前同时考虑土壤氮、磷和水分三因素交互作用对植物生长和生理性状的研究还很少,特别是对高寒草甸植物的研究。本研究旨在揭示氮富集、磷富集、干旱及其交互作用对高寒草甸优势植物生长、叶片氮磷含量及其化学计量的影响,为高寒草甸生态系统管理提供科学依据。【方法】基于川西北高寒草甸氮添加(10 g/(m^2·a))、磷添加(10 g/(m^2·a))与干旱(减雨50%)控制实验,通过测定垂穗披碱草、发草和草玉梅地上生物量、叶片氮含量(N)、磷(P)含量以及N:P比例,分析不同处理及其交互作用对3种植物生物量和叶片养分性状的影响。【结果】对于植物生长,氮添加均显著增加3种植物地上生物量,但是磷添加和干旱及不同处理之间的交互作用对植物生物量没有显著影响。对于叶片养分,氮添加显著增加3种植物叶片氮含量和N:P比例,磷添加也增加植物叶片磷含量但降低叶片N:P比例。干旱增加垂穗披碱草与发草的叶片氮含量,对叶片磷含量和N:P比例影响不显著。氮添加与干旱处理之间的交互作用显著增加垂穗披碱草与发草叶片氮含量和N:P比。氮添加与磷添加之间的交互作用对3种植物叶片养分性状没有影响。【结论】本研究表明高寒草甸植物生长和养分性状对养分富集、干旱及其交互作的响应格局存在很大差异。氮输入主要影响植物生长,而氮磷养分和干旱及它们之间复杂的交互作用均改变植物养分和化学计量平衡。这些结果指示出未来需要深入研究高寒草甸植物生理过程对全球变化交互作用的响应机理。 展开更多
关键词 养分添加 降水变化 氮磷含量 氮磷比 高寒草甸
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中国不同草本功能群叶片钾含量的空间格局及控制因素 被引量：2
3
作者 何奕成 田大栓 +3 位作者 汪金松 符义稳 魏学红 李景文 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期83-89,共7页
【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... 【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。 展开更多
关键词 叶片钾含量 草本植物 功能群 空间格局 干旱适应性
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晋西黄土区苹果园生长季土壤水分动态 被引量：9
4
作者 冯金超 党宏忠 +4 位作者 王檬檬 田大栓 姚源 却晓娥 吴丽丽 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2020年第1期139-145,共7页
为了揭示黄土残塬沟壑区苹果园剖面土壤含水量的变化,对晋西黄土区苹果园的可持续发展提供科学依据,试验以17龄苹果树果园土壤为研究对象,通过ECH 2 O土壤水分探头对50,100,150,200,250,300 cm处深度土壤体积含水量进行一个生长季的定... 为了揭示黄土残塬沟壑区苹果园剖面土壤含水量的变化,对晋西黄土区苹果园的可持续发展提供科学依据,试验以17龄苹果树果园土壤为研究对象,通过ECH 2 O土壤水分探头对50,100,150,200,250,300 cm处深度土壤体积含水量进行一个生长季的定位观测,分析了土壤水分的空间分异及动态变化。结果表明:(1)6个层次土壤含水量差异显著,平均值分别为:22.27%,21.38%,18.92%,17.94%,10.60%,9.55%,表现出自上而下降低的趋势。(2)观测期内,150 cm,200 cm,250 cm,300 cm深度土壤含水量对降雨无响应,且100 cm层次土壤含水量对降雨的响应远远滞后于50 cm层次。随着土层深度的增加,土壤体积含水量表现出自上而下依次降低的趋势;降雨仅能影响100 cm以内深度的土壤含水量;晋西黄土高原残塬沟壑区苹果果园土壤在200 cm的土层深度以下已有土壤干化现象产生。 展开更多
关键词 黄土高原 土壤水分 干层 降雨量
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高寒草甸植物叶片钾含量对多种养分添加的响应及机理 被引量：4
5
作者 李佳璞 田大栓 +5 位作者 何奕成 符义稳 汪金松 王晶苑 周青平 牛书丽 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期116-123,共8页
【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】... 【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其交互作用的响应及机理。【结果】本研究发现钾、氮、磷3种养分添加对4种植物(垂穗披碱草、发草、无脉薹草、草玉梅)的叶片钾含量均不存在显著的交互作用。单独磷添加不影响植物叶片钾,钾添加促进无脉薹草和草玉梅叶片钾含量,而氮添加均促进4种植物的叶片钾。尽管氮添加产生的直接效应(土壤有效氮增加)对部分植物叶片钾有显著影响,但是氮添加处理下叶片钾含量的增加主要是由氮添加的间接作用驱动的,即氮添加显著增加植物群落生物量,进而由于遮荫作用降低土壤温度,而结果表明较低土壤温度一致地增加了所有植物的叶片钾含量。与钾、磷养分相比,氮添加对植物叶片钾含量的影响更大。【结论】不同于传统观点认为土壤养分是主要影响植物叶片钾的因素,本研究发现氮添加引发的间接作用(土壤温度降低)是驱动养分富集背景下叶片钾含量变化的主要机理。该研究结果指示出高寒草甸植物由于长期受到低温胁迫,其钾利用策略可能与低温适应性密切相关。 展开更多
关键词 叶片钾含量 养分添加 土壤温度 高寒草甸
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氮添加对高寒草甸土壤团聚体分布及其碳氮含量的影响 被引量：6
6
作者 杨家明 胡健 +5 位作者 潘军晓 彭逸飞 魏春雪 汪金松 田大栓 周青平 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期102-110,共9页
【目的】探讨不同氮添加条件下土壤团聚体分布及其碳氮含量的响应特征,以期为氮沉降背景下高寒草甸土壤固碳机制提供数据支撑。【方法】于2014年在青藏高原高寒草甸建立长期氮素添加平台,采取完全随机区组试验设计,设置0 g/(m^(2)·... 【目的】探讨不同氮添加条件下土壤团聚体分布及其碳氮含量的响应特征,以期为氮沉降背景下高寒草甸土壤固碳机制提供数据支撑。【方法】于2014年在青藏高原高寒草甸建立长期氮素添加平台,采取完全随机区组试验设计,设置0 g/(m^(2)·a)(N0,对照)、2 g/(m^(2)·a)(N2)、4 g/(m^(2)·a)(N4)、8 g/(m^(2)·a)(N8)、16 g/(m^(2)·a)(N16)、32 g/(m^(2)·a)(N32)6个水平氮素添加控制试验。通过湿筛法获得大团聚体(0.25~2 mm)、微团聚体(0.053~0.25 mm)和黏粉粒(<0.053 mm),并测定各粒级土壤团聚体有机碳和全氮含量。【结果】该高寒草甸土壤大团聚体质量百分比(79%)显著高于黏粉粒(13%)和微团聚体(8%)(P<0.05),各粒级团聚体质量百分比在不同氮添加处理下差异不显著(P>0.05),氮添加未显著改变土壤团聚体平均质量直径(P>0.05),这可能由于氮添加不仅提高了根系生物量,也降低了土壤微生物活性。氮添加降低了大团聚体和微团聚体有机碳含量,而增加了黏粉粒有机碳含量(P>0.05)。相比于对照,氮添加使得微团聚体和黏粉粒全氮含量分别降低了2%和12%(P>0.05)。氮添加显著降低了各粒级土壤团聚体C/N(P<0.05)。【结论】不同粒级土壤团聚体C/N比值下降,表明未来持续氮沉降可能会加速高寒草甸土壤有机碳矿化。 展开更多
关键词 高寒草甸 土壤团聚体 平均质量直径 有机碳 全氮 碳氮比
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