Stoichiometric characteristics of carbon, nitrogen and phosphorus of Sibiraea angustata shrub on the eastern Qinghai-Xizang Plateau
HEHe-Liang1,2, YANGXiao-Cheng2, LIDan-Dan1, YINChun-Ying1, LIYun-Xiang3, ZHOUGuo-Ying4, ZHANGLin5, LIUQing1,*, 1Key Laboratory of Mountain Ecological Restoration and Bioresource Utilization & Ecological Restoration Biodiversity Conservation Key Laboratory of Sichuan Province, Chengdu Institute of Biology, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, China;2 College of Material and Chemistry & Chemical Engineering, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, China;3The School of Life Science, China West Normal University, Nanchong, Sichuan 637009, China4Northwest Institute of Plateau Biology, Chinese Academy of Sciences, Xining 810008, Chinaand 5Institute of Tibetan Plateau Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China 通讯作者:* 通信作者Author for correspondence (E-mail: liuqing@cib.ac.cn) 责任编辑:HEHe-LiangYANGXiao-ChengLIDan-DanYINChun-YingLIYun-XiangZHOUGuo-YingZHANGLinLIUQing 收稿日期:2016-01-17 接受日期:2016-09-21 网络出版日期:2017-01-10 版权声明:2017植物生态学报编辑部本文是遵循CCAL协议的开放存取期刊，引用请务必标明出处。 基金资助:中国科学院战略性先导科技专项(XDA05050303)、科技部科技基础性工作专项(2015FY110300)、国家自然科学基金(31570476、31400424)和中国科学院西部之光(Y4C2021)
关键词：窄叶鲜卑花;生态化学计量学;植物器官;青藏高原 Abstract Aims Little is known about the stoichiometric characteristics of carbon (C), nitrogen (N) and phosphorus (P) in plateau shrubs across China. Sibiraea angustata is a typical and representative shrub species on the eastern Qinghai- Xizang Plateau, and exploring its C, N and P distribution patterns and stoichiometric properties in different organs (including root, shoot, leaf, twig and fruit) would help us better understand the mechanisms of C, N and P cycling and balance in the S. angustata dominated shrub ecosystem. Methods Sixteen sampling sites were selected on the eastern Qinghai-Xizang Plateau by the stratified sampling method. The height and coverage of the dominant shrubs, latitude, longitude and altitude of the sites were recorded. Three 5 m × 5 m plots were selected at each site. At least 128 biological samples of plant organs of S. angustata were collected and measured, respectively. The C and N concentrations of plant samples were analyzed using an elemental analyzer (2400 II CHNS). The P concentration was analyzed using the molydate/ascorbic acid method after H2SO4-H2O2 digestion. Important findings The C, N and P concentrations of different organs followed the order of: shoot (495.07 g·kg-1) > twig (483.37 g·kg-1) > fruit (480.35 g·kg-1) > root (468.47 g·kg-1) > leaf (466.33 g·kg-1); leaf (22.27 g·kg-1) > fruit (19.74 g·kg-1) > twig (7.98 g·kg-1) > shoot (4.54 g·kg-1) > root (4.00 g·kg-1) and fruit (2.85 g·kg-1) > leaf (1.92 g·kg-1) > twig (0.96 g·kg-1) > root (0.52 g·kg-1) > shoot (0.45 g·kg-1), respectively. The ranges of the coefficient of variation (CV) for C, N and P concentrations were 1.71%-4.44%, 14.49%-25.50% and 11.46%-46.15%, respectively. Specifically, the C concentration was relatively high and stable, and the maximum CV values for N and P were found in roots. The N:P value of different organs varied from 7.12-12.41 and the minimum CV for N:P was found in twig, which indicated that N:P in twig had higher internal stability. In addition, correlation analysis indicated that the C concentration was significantly negatively correlated with N and P concentrations and correlation coefficients were -0.407 and -0.342, respectively. However, N concentration had dramatically positive correlation with P concentration and the correlation coefficient was 0.814. These results also could indicate that the C, N and P stoichiometric characteristics in the S. angustata shrub accorded with the homeostatic mechanism and growth rate hypothesis to some extent, the distributions of C, N and P concentrations were closely related to the function of the organs and it should be prudent to use ecological stoichiometric ratios to judge the condition of nutrient limitation at the species level.
Keywords：Sibiraea angustata;ecological stoichiometry;plant organs;Qinghai-Xizang Plateau -->0 PDF (360KB)元数据多维度评价相关文章收藏文章 本文引用格式导出EndNoteRisBibtex收藏本文--> 贺合亮, 阳小成, 李丹丹, 尹春英, 黎云祥, 周国英, 张林, 刘庆. 青藏高原东部窄叶鲜卑花碳、氮、磷化学计量特征. 植物生态学报, 2017, 41(1): 126-135 https://doi.org/10.17521/cjpe.2016.0031 HEHe-Liang, YANGXiao-Cheng, LIDan-Dan, YINChun-Ying, LIYun-Xiang, ZHOUGuo-Ying, ZHANGLin, LIUQing. Stoichiometric characteristics of carbon, nitrogen and phosphorus of Sibiraea angustata shrub on the eastern Qinghai-Xizang Plateau. Chinese Journal of Plant Ecology, 2017, 41(1): 126-135 https://doi.org/10.17521/cjpe.2016.0031 碳(C)、氮(N)、磷(P)是植物的基本营养元素, 参与细胞的结构与功能, 与植物体内的代谢过程存在密切的联系(郭宝华等, 2014)。植物体不同功能器官具有不同的结构物质, 而不同结构物质中C、N、P的含量也不相同, 因此, 同一植物不同器官的C、N、P含量存在差异(刘超等, 2012)。生态化学计量学是一门新兴的交叉学科, 其结合了生物学、化学和物理学等基本原理, 是研究生态系统能量平衡和多重元素(主要是C、N、P)平衡的科学(曾德慧和陈广生, 2005)。关于陆地生态系统植被生态化学计量学的研究, 近年来在国内外发展速度较快(贺金生和韩兴国, 2010), 这些研究主要是对草地(安卓等, 2011; Song et al., 2014; 宾振钧等, 2014)、湿地(李征等, 2012; Zhang et al., 2013; Qu et al., 2014)和森林(阎恩荣等, 2010; Moore et al., 2011; Huang et al., 2012)生态系统的研究, 且大量的研究是针对植物叶片开展的(吴统贵等, 2010; 阎凯等, 2011; 王凯等, 2013; 马露莎等, 2014; Xia et al., 2014)。目前, 国内有关灌丛植物生态化学计量学的研究成果相对匮乏, 马红红等(2014)对秦岭松栎混交林优势灌木叶片N、P的研究指出, 优势灌木叶片N、P的质量分数与土壤的N、P质量分数呈正相关关系且不同优势灌木之间存在显著差异; 牛得草等(2013)通过研究阿拉善荒漠6种主要灌木植物叶片发现同一生活型的6种植物叶片的C、N、P含量及其比值在整个生长季内的变化规律不同; 李单凤等(2015)从环境分异和机制角度对黄土高原优势灌丛营养器官进行研究, 指出甘肃和宁夏灌丛群落的P资源相对匮乏。然而, 针对我国青藏高原优势灌木物种不同器官之间C、N、P含量的分配格局及其生态化学计量学特征的研究鲜见报道。研究同一植物不同器官C、N、P的分配格局及化学计量特征, 对揭示该物种的生态策略和环境适应性具有重要的生态学和植物生理学意义。 窄叶鲜卑花(Sibiraea angustata)是青藏高原东部高山灌丛中特有的、具有代表性的物种, 分布于我国青海南部、四川西部、西藏东南部和甘肃东南部, 其分布范围与青藏高原东部的高寒灌丛、草甸区相当(吴宁, 1998)。窄叶鲜卑花为落叶灌木, 高2.0-2.5 m, 小枝圆柱形, 微有棱角, 叶片倒披针形, 稀长椭圆形, 顶生穗状圆锥花序, 蓇葖果直立, 果梗长3-5 mm, 具柔毛, 花期一般在6月, 果期8-9月(中国科学院中国植物志编辑委员会, 1974)。目前, 对窄叶鲜卑花的研究主要集中在其化学成分及药理活性等方面(姚莉和鞠洋, 2009; 王章伟等, 2014), 生态环境功能方面的研究也有报道, 李娇等(2014)分析了窄叶鲜卑花灌丛土壤呼吸对不同施N水平的短期响应, 吴宁(1998)对川西北窄叶鲜卑花灌丛的类型和生物量及其与环境因子的关系进行了研究。但是从生态化学计量学的角度对窄叶鲜卑花的研究未见专门报道, 基于此, 本文以分布于青藏高原东部的窄叶鲜卑花为研究对象, 研究该灌木不同器官C、N、P含量及其两两比值的统计特征, 揭示青藏高原东部窄叶鲜卑花不同器官C、N、P的化学计量学特征及其养分平衡和循环机制, 为我国青藏高原灌丛的高效经营及其生态功能与健康安全的维护提供科学依据。
青藏高原东部窄叶鲜卑花不同器官C、N、P含量的描述性统计值可见表2。从表2可知, C含量在不同器官中的分配情况表现为: 茎>当年枝>果>根>叶; N含量的分配情况为: 叶>果>当年枝>茎>根; P的分配情况为: 果>叶>当年枝>根>茎。茎中C含量显著高于叶和根(p < 0.05); 叶片中N和P含量显著高于茎、根和当年枝(p < 0.05); 果中P的含量也显著高于其他器官(p < 0.05)。C的平均含量在各器官中的变化范围为466.33-495.07 g·kg-1, 各器官中C含量的最大值与最小值之间的差值不到30 g·kg-1, 不同器官C含量的变异系数均小于5% (1.71%-4.44%); N含量在各器官中的变化范围为4.00-22.27 g·kg-1; 不同器官N含量的变异系数变化范围为14.49%- 25.50%。P含量在各器官中的变化范围为0.45-2.86 g·kg-1; P含量在不同器官的变异系数变化范围为11.46%-46.15%。在根部N、P的变异系数最大, 其值分别为25.50%和46.15%。由此可知, 窄叶鲜卑花不同器官C含量相对稳定, 而N、P含量变异较大, 三者的变异性表现为: C < N < P。 Table 2 表2 表2窄叶鲜卑花不同器官碳(C)、氮(N)、磷(P)含量特征 Table 2Content of carbon (C), nitrogen (N) and phosphorus (P) of Sibiraea angustata shrub in different organs
元素指标 Element
不同器官 Different organ
n
MIN (g·kg-1)
MAX (g·kg-1)
M (g·kg-1)
SD (g·kg-1)
CV (%)
C
叶 Leaf
31
451.16
487.92
466.33a
9.58
2.05
果 Fruit
16
443.82
494.54
480.35ab
21.33
4.44
当年枝 Twig
22
471.58
496.38
483.37b
8.28
1.71
茎 Shoot
30
475.34
520.68
495.07b
10.29
2.08
根 Root
29
407.51
500.62
468.47a
19.46
4.15
N
叶 Leaf
31
14.14
32.84
22.27c
4.65
20.88
果 Fruit
16
17.08
23.25
19.74c
2.86
14.49
当年枝 Twig
22
5.16
11.02
7.98b
2.03
25.44
茎 Shoot
30
2.95
6.77
4.54a
0.97
21.37
根 Root
29
2.69
6.91
4.00a
1.02
25.50
P
叶 Leaf
31
1.07
4.10
1.92c
0.65
33.85
果 Fruit
16
2.37
3.33
2.85d
0.40
15.09
当年枝 Twig
22
0.83
1.16
0.96b
0.11
11.46
茎 Shoot
30
0.22
0.78
0.45a
0.16
35.56
根 Root
29
0.23
1.14
0.52a
0.24
46.15
CV, coefficient of variation; M, mean; MAX, maximum; MIN, minimum; n, subsample number; SD, standard deviation. Different small letters in the same element and mean column indicate the significant difference in the different organs (p < 0.05).CV, 变异系数; M, 平均值; MAX, 最大值; MIN, 最小值; n, 子样本容量; SD, 标准偏差。在同一元素平均值列中的不同小写字母表示不同器官元素含量差异显著(p < 0.05)。 新窗口打开 青藏高原东部窄叶鲜卑花不同器官C:N、C:P和N:P的比值大小和描述性统计值见表3。从表3可知, C:N在叶和果两器官中的数值较小且不存在显著差异(p > 0.05), 分别为21.89 ± 4.90、24.82 ± 4.26; C:N在茎和根中的数值比较相近(p > 0.05), 分别为113.72 ± 23.02、123.92 ± 28.78; 根和茎中C:N数值显著高于当年枝、叶和果(p < 0.05)。N:P的数值在各器官中相对比较稳定, 其平均值的变化范围为7.12-12.41; 最大值在叶中, 其值为12.41 ± 3.11, 最小值在果中, 为7.12 ± 1.93; 叶和茎中N:P数值显著高于当年枝、根和果(p < 0.05)。C:P的数值在各器官中的变化巨大, 其平均值的变化范围为170.30- 1235.46; 最小值是在果中, 其值为170.30 ± 17.54, 最大值是在茎中, 其值为1235.46 ± 437.02; 根和茎中C:P的数值显著高于当年枝、叶和果(p < 0.05)。 Table 3 表3 表3窄叶鲜卑花不同器官碳(C)、氮(N)、磷(P)比值特征 Table 3The ratio of carbon (C), nitrogen (N) and phosphorus (P) of Sibiraea angustata shrub in different organs
元素比值 Element ratio
不同器官 Different organ
n
MIN
MAX
M
SD
CV (%)
C:N
叶 Leaf
31
13.74
32.99
21.89a
4.90
22.38
果 Fruit
16
19.84
28.75
24.82a
4.26
17.16
当年枝 Twig
22
44.14
96.18
64.16b
16.83
26.23
茎 Shoot
30
71.70
167.96
113.72c
23.02
20.24
根 Root
29
63.72
174.63
123.92c
28.78
23.22
N:P
叶 Leaf
31
4.15
16.91
12.41c
3.11
25.06
果 Fruit
16
5.28
9.42
7.12a
1.93
27.11
当年枝 Twig
22
5.87
9.88
8.21a
1.42
17.30
茎 Shoot
30
5.96
17.32
10.80b
2.80
25.93
根 Root
29
2.86
14.97
8.74a
3.11
35.58
C:P
叶 Leaf
31
112.11
454.22
266.18b
82.09
30.84
果 Fruit
16
147.97
186.92
170.30a
17.54
10.30
当年枝 Twig
22
418.12
570.63
507.29c
51.77
10.21
茎 Shoot
30
629.05
2 219.58
1 235.46d
437.02
35.37
根 Root
29
421.11
2 089.60
1 070.28d
439.16
41.03
CV, coefficient of variation; M, mean; MAX, maximum; MIN, minimum; n, subsample number; SD, standard deviation. Different small letters in the mean column indicate the significant difference in the different organs (p < 0.05).CV, 变异系数; M, 平均值; MAX, 最大值; MIN, 最小值; n, 子样本容量; SD, 标准偏差。在平均值列中的不同小写字母表示不同器官间差异显著(p < 0.05)。 新窗口打开
*, correlation is significant at the 0.05 level (0.01 < p < 0.05), **, correlation is significant at the 0.01 level (p < 0.01).*, 相关系数显著水平为5% (0.01 < p < 0.05), **, 相关系数显著水平为1% (p < 0.01)。 新窗口打开
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新疆艾比湖流域植物光合器官碳、氮、磷生态化学计量特征 1 2015
... 从植物养分需求角度来看, 植物需要的多种营养元素里N、P尤为重要, 是限制植物生长和繁殖等生理活动的重要因素(阿布里孜·阿不都热合曼等, 2015), 它们既是植物体内许多重要有机化合物的组分, 同时又以多种方式参与植物体内各种代谢过程.中国陆生植物叶片N含量与全球范围内的植物叶片N含量较为接近(Han et al., 2005), 但叶片中P含量显著低于全球陆生植物的测定值(Elser et al., 2000).此外, 李丹凤等(2015)对黄土高原优势灌丛研究发现C:P、N:P值分别为411.46和20.81, 指出黄土高原优势灌丛的限制性元素是P.本研究中窄叶鲜卑花叶片N:P值为12.41, 显著低于黄土高原优势灌丛植物, 与全球植物极为接近(12.60, p > 0.05) (Elser et al., 2000).而本研究中叶片N、P含量(N, 22.27 g·kg-1; P, 1.92 g·kg-1)均显著高于中国陆生植物(N, 18.6 g·kg-1; P, 1.21 g·kg-1, p < 0.05)(Han et al., 2005)和全球植物(N, 17.7 g·kg-1; P, 1.58 g·kg-1, p < 0.05)(Elser et al., 2000), 且窄叶鲜卑花叶片P浓度也显著高于黄土高原优势灌丛(P, 1.20 g·kg-1, p < 0.05).尽管窄叶鲜卑花叶片N:P值较低, 但我们认为窄叶鲜卑花叶片具有较高的N、P含量, 其生长很可能不受N、P限制.较高的窄叶鲜卑花叶片N、P含量来源于肥沃的土壤, 前期对窄叶鲜卑花灌丛土壤N、P含量的研究结果(贺合亮等, 2015)表明, 窄叶鲜卑花灌丛0-10 cm层土壤营养元素(N, 6.27 g·kg-1; P, 1.13 g·kg-1)远远高于黄土高原优势灌丛0-10 cm层土壤(N, 0.108 g·kg-1; P, 0.54 g·kg-1)(李单凤等, 2015), 但土壤N:P分析显示P具有成为限制元素的趋势(贺合亮等, 2015), 这与植物叶片养分限制的分析存在一定差异.因此, 在肥沃的土壤和某些具有较高养分含量的物种中使用生态化学计量学N:P值进行养分限制性判断应当谨慎, 因为相关养分限制诊断指标的敏感性和适用性因研究对象不同而存在差异(曾冬萍等, 2013).故要准确评价土壤N、P是否为限制性养分, 不仅要比较N:P值, 还要对N和P含量及其有效性进行比较; 想要真实而准确地反映不同物种在环境中养分的限制情况, 除了要分析叶片N:P值外, 还应当分析该物质叶片N、P含量并结合相应的施肥试验做进一步的营养诊断. ...
氮素添加对黄土高原典型草原长芒草氮磷重吸收率及C:N:P化学计量特征的影响 1 2011
... 碳(C)、氮(N)、磷(P)是植物的基本营养元素, 参与细胞的结构与功能, 与植物体内的代谢过程存在密切的联系(郭宝华等, 2014).植物体不同功能器官具有不同的结构物质, 而不同结构物质中C、N、P的含量也不相同, 因此, 同一植物不同器官的C、N、P含量存在差异(刘超等, 2012).生态化学计量学是一门新兴的交叉学科, 其结合了生物学、化学和物理学等基本原理, 是研究生态系统能量平衡和多重元素(主要是C、N、P)平衡的科学(曾德慧和陈广生, 2005).关于陆地生态系统植被生态化学计量学的研究, 近年来在国内外发展速度较快(贺金生和韩兴国, 2010), 这些研究主要是对草地(安卓等, 2011; Song et al., 2014; 宾振钧等, 2014)、湿地(李征等, 2012; Zhang et al., 2013; Qu et al., 2014)和森林(阎恩荣等, 2010; Moore et al., 2011; Huang et al., 2012)生态系统的研究, 且大量的研究是针对植物叶片开展的(吴统贵等, 2010; 阎凯等, 2011; 王凯等, 2013; 马露莎等, 2014; Xia et al., 2014).目前, 国内有关灌丛植物生态化学计量学的研究成果相对匮乏, 马红红等(2014)对秦岭松栎混交林优势灌木叶片N、P的研究指出, 优势灌木叶片N、P的质量分数与土壤的N、P质量分数呈正相关关系且不同优势灌木之间存在显著差异; 牛得草等(2013)通过研究阿拉善荒漠6种主要灌木植物叶片发现同一生活型的6种植物叶片的C、N、P含量及其比值在整个生长季内的变化规律不同; 李单凤等(2015)从环境分异和机制角度对黄土高原优势灌丛营养器官进行研究, 指出甘肃和宁夏灌丛群落的P资源相对匮乏.然而, 针对我国青藏高原优势灌木物种不同器官之间C、N、P含量的分配格局及其生态化学计量学特征的研究鲜见报道.研究同一植物不同器官C、N、P的分配格局及化学计量特征, 对揭示该物种的生态策略和环境适应性具有重要的生态学和植物生理学意义. ...
氮肥添加对青藏高原高寒草甸6个群落优势种生态化学计量学特征的影响 1 2014
... 碳(C)、氮(N)、磷(P)是植物的基本营养元素, 参与细胞的结构与功能, 与植物体内的代谢过程存在密切的联系(郭宝华等, 2014).植物体不同功能器官具有不同的结构物质, 而不同结构物质中C、N、P的含量也不相同, 因此, 同一植物不同器官的C、N、P含量存在差异(刘超等, 2012).生态化学计量学是一门新兴的交叉学科, 其结合了生物学、化学和物理学等基本原理, 是研究生态系统能量平衡和多重元素(主要是C、N、P)平衡的科学(曾德慧和陈广生, 2005).关于陆地生态系统植被生态化学计量学的研究, 近年来在国内外发展速度较快(贺金生和韩兴国, 2010), 这些研究主要是对草地(安卓等, 2011; Song et al., 2014; 宾振钧等, 2014)、湿地(李征等, 2012; Zhang et al., 2013; Qu et al., 2014)和森林(阎恩荣等, 2010; Moore et al., 2011; Huang et al., 2012)生态系统的研究, 且大量的研究是针对植物叶片开展的(吴统贵等, 2010; 阎凯等, 2011; 王凯等, 2013; 马露莎等, 2014; Xia et al., 2014).目前, 国内有关灌丛植物生态化学计量学的研究成果相对匮乏, 马红红等(2014)对秦岭松栎混交林优势灌木叶片N、P的研究指出, 优势灌木叶片N、P的质量分数与土壤的N、P质量分数呈正相关关系且不同优势灌木之间存在显著差异; 牛得草等(2013)通过研究阿拉善荒漠6种主要灌木植物叶片发现同一生活型的6种植物叶片的C、N、P含量及其比值在整个生长季内的变化规律不同; 李单凤等(2015)从环境分异和机制角度对黄土高原优势灌丛营养器官进行研究, 指出甘肃和宁夏灌丛群落的P资源相对匮乏.然而, 针对我国青藏高原优势灌木物种不同器官之间C、N、P含量的分配格局及其生态化学计量学特征的研究鲜见报道.研究同一植物不同器官C、N、P的分配格局及化学计量特征, 对揭示该物种的生态策略和环境适应性具有重要的生态学和植物生理学意义. ...
Nutritional constraints in terrestrial and freshwater food webs 3 2000
... 从植物养分需求角度来看, 植物需要的多种营养元素里N、P尤为重要, 是限制植物生长和繁殖等生理活动的重要因素(阿布里孜·阿不都热合曼等, 2015), 它们既是植物体内许多重要有机化合物的组分, 同时又以多种方式参与植物体内各种代谢过程.中国陆生植物叶片N含量与全球范围内的植物叶片N含量较为接近(Han et al., 2005), 但叶片中P含量显著低于全球陆生植物的测定值(Elser et al., 2000).此外, 李丹凤等(2015)对黄土高原优势灌丛研究发现C:P、N:P值分别为411.46和20.81, 指出黄土高原优势灌丛的限制性元素是P.本研究中窄叶鲜卑花叶片N:P值为12.41, 显著低于黄土高原优势灌丛植物, 与全球植物极为接近(12.60, p > 0.05) (Elser et al., 2000).而本研究中叶片N、P含量(N, 22.27 g·kg-1; P, 1.92 g·kg-1)均显著高于中国陆生植物(N, 18.6 g·kg-1; P, 1.21 g·kg-1, p < 0.05)(Han et al., 2005)和全球植物(N, 17.7 g·kg-1; P, 1.58 g·kg-1, p < 0.05)(Elser et al., 2000), 且窄叶鲜卑花叶片P浓度也显著高于黄土高原优势灌丛(P, 1.20 g·kg-1, p < 0.05).尽管窄叶鲜卑花叶片N:P值较低, 但我们认为窄叶鲜卑花叶片具有较高的N、P含量, 其生长很可能不受N、P限制.较高的窄叶鲜卑花叶片N、P含量来源于肥沃的土壤, 前期对窄叶鲜卑花灌丛土壤N、P含量的研究结果(贺合亮等, 2015)表明, 窄叶鲜卑花灌丛0-10 cm层土壤营养元素(N, 6.27 g·kg-1; P, 1.13 g·kg-1)远远高于黄土高原优势灌丛0-10 cm层土壤(N, 0.108 g·kg-1; P, 0.54 g·kg-1)(李单凤等, 2015), 但土壤N:P分析显示P具有成为限制元素的趋势(贺合亮等, 2015), 这与植物叶片养分限制的分析存在一定差异.因此, 在肥沃的土壤和某些具有较高养分含量的物种中使用生态化学计量学N:P值进行养分限制性判断应当谨慎, 因为相关养分限制诊断指标的敏感性和适用性因研究对象不同而存在差异(曾冬萍等, 2013).故要准确评价土壤N、P是否为限制性养分, 不仅要比较N:P值, 还要对N和P含量及其有效性进行比较; 想要真实而准确地反映不同物种在环境中养分的限制情况, 除了要分析叶片N:P值外, 还应当分析该物质叶片N、P含量并结合相应的施肥试验做进一步的营养诊断. ...
Leaf nitrogen:phosphorus stoichiometry across Chinese grassland biomes 1 2008
... 叶片是植物通过光合作用获取能源和光合产物的主要器官, 研究其C、N、P化学计量特征具有重大意义.研究表明, 青藏高原东部窄叶鲜卑花叶片中的C含量(466.33 g·kg-1)与Elser等(2000)对全球492种陆地植物叶片研究所得C含量(464 g·kg-1, p > 0.05)极为接近; 与我国其他植物相关研究相比, 窄叶鲜卑花叶片C含量也处于较高水平, 高于亚热带的浙江天童山植物(450 g·kg-1, p > 0.05)(阎恩荣等, 2010)和中国草地生态系统(438 g·kg-1, p > 0.05)(He et al., 2008), 显著高于阿拉善荒漠典型植物(379.01 g·kg-1, p < 0.05)(张珂等, 2014)和黄土高原优势灌丛植物(421.40 g·kg-1, p < 0.05)(李单凤等, 2015), 说明青藏高原东部窄叶鲜卑花叶片的有机化合物含量较高, 具有较高的C储存能力. ...
Effects of elevated carbon dioxide and nitrogen addition on foliar stoichiometry of nitrogen and phosphorus of five tree species in subtropical model forest ecosystems 1 2012
... 碳(C)、氮(N)、磷(P)是植物的基本营养元素, 参与细胞的结构与功能, 与植物体内的代谢过程存在密切的联系(郭宝华等, 2014).植物体不同功能器官具有不同的结构物质, 而不同结构物质中C、N、P的含量也不相同, 因此, 同一植物不同器官的C、N、P含量存在差异(刘超等, 2012).生态化学计量学是一门新兴的交叉学科, 其结合了生物学、化学和物理学等基本原理, 是研究生态系统能量平衡和多重元素(主要是C、N、P)平衡的科学(曾德慧和陈广生, 2005).关于陆地生态系统植被生态化学计量学的研究, 近年来在国内外发展速度较快(贺金生和韩兴国, 2010), 这些研究主要是对草地(安卓等, 2011; Song et al., 2014; 宾振钧等, 2014)、湿地(李征等, 2012; Zhang et al., 2013; Qu et al., 2014)和森林(阎恩荣等, 2010; Moore et al., 2011; Huang et al., 2012)生态系统的研究, 且大量的研究是针对植物叶片开展的(吴统贵等, 2010; 阎凯等, 2011; 王凯等, 2013; 马露莎等, 2014; Xia et al., 2014).目前, 国内有关灌丛植物生态化学计量学的研究成果相对匮乏, 马红红等(2014)对秦岭松栎混交林优势灌木叶片N、P的研究指出, 优势灌木叶片N、P的质量分数与土壤的N、P质量分数呈正相关关系且不同优势灌木之间存在显著差异; 牛得草等(2013)通过研究阿拉善荒漠6种主要灌木植物叶片发现同一生活型的6种植物叶片的C、N、P含量及其比值在整个生长季内的变化规律不同; 李单凤等(2015)从环境分异和机制角度对黄土高原优势灌丛营养器官进行研究, 指出甘肃和宁夏灌丛群落的P资源相对匮乏.然而, 针对我国青藏高原优势灌木物种不同器官之间C、N、P含量的分配格局及其生态化学计量学特征的研究鲜见报道.研究同一植物不同器官C、N、P的分配格局及化学计量特征, 对揭示该物种的生态策略和环境适应性具有重要的生态学和植物生理学意义. ...
青藏高原东部窄叶鲜卑花灌丛土壤C、N、P生态化学计量学特征 2 2015
... 从植物养分需求角度来看, 植物需要的多种营养元素里N、P尤为重要, 是限制植物生长和繁殖等生理活动的重要因素(阿布里孜·阿不都热合曼等, 2015), 它们既是植物体内许多重要有机化合物的组分, 同时又以多种方式参与植物体内各种代谢过程.中国陆生植物叶片N含量与全球范围内的植物叶片N含量较为接近(Han et al., 2005), 但叶片中P含量显著低于全球陆生植物的测定值(Elser et al., 2000).此外, 李丹凤等(2015)对黄土高原优势灌丛研究发现C:P、N:P值分别为411.46和20.81, 指出黄土高原优势灌丛的限制性元素是P.本研究中窄叶鲜卑花叶片N:P值为12.41, 显著低于黄土高原优势灌丛植物, 与全球植物极为接近(12.60, p > 0.05) (Elser et al., 2000).而本研究中叶片N、P含量(N, 22.27 g·kg-1; P, 1.92 g·kg-1)均显著高于中国陆生植物(N, 18.6 g·kg-1; P, 1.21 g·kg-1, p < 0.05)(Han et al., 2005)和全球植物(N, 17.7 g·kg-1; P, 1.58 g·kg-1, p < 0.05)(Elser et al., 2000), 且窄叶鲜卑花叶片P浓度也显著高于黄土高原优势灌丛(P, 1.20 g·kg-1, p < 0.05).尽管窄叶鲜卑花叶片N:P值较低, 但我们认为窄叶鲜卑花叶片具有较高的N、P含量, 其生长很可能不受N、P限制.较高的窄叶鲜卑花叶片N、P含量来源于肥沃的土壤, 前期对窄叶鲜卑花灌丛土壤N、P含量的研究结果(贺合亮等, 2015)表明, 窄叶鲜卑花灌丛0-10 cm层土壤营养元素(N, 6.27 g·kg-1; P, 1.13 g·kg-1)远远高于黄土高原优势灌丛0-10 cm层土壤(N, 0.108 g·kg-1; P, 0.54 g·kg-1)(李单凤等, 2015), 但土壤N:P分析显示P具有成为限制元素的趋势(贺合亮等, 2015), 这与植物叶片养分限制的分析存在一定差异.因此, 在肥沃的土壤和某些具有较高养分含量的物种中使用生态化学计量学N:P值进行养分限制性判断应当谨慎, 因为相关养分限制诊断指标的敏感性和适用性因研究对象不同而存在差异(曾冬萍等, 2013).故要准确评价土壤N、P是否为限制性养分, 不仅要比较N:P值, 还要对N和P含量及其有效性进行比较; 想要真实而准确地反映不同物种在环境中养分的限制情况, 除了要分析叶片N:P值外, 还应当分析该物质叶片N、P含量并结合相应的施肥试验做进一步的营养诊断. ...
... 叶片是植物通过光合作用获取能源和光合产物的主要器官, 研究其C、N、P化学计量特征具有重大意义.研究表明, 青藏高原东部窄叶鲜卑花叶片中的C含量(466.33 g·kg-1)与Elser等(2000)对全球492种陆地植物叶片研究所得C含量(464 g·kg-1, p > 0.05)极为接近; 与我国其他植物相关研究相比, 窄叶鲜卑花叶片C含量也处于较高水平, 高于亚热带的浙江天童山植物(450 g·kg-1, p > 0.05)(阎恩荣等, 2010)和中国草地生态系统(438 g·kg-1, p > 0.05)(He et al., 2008), 显著高于阿拉善荒漠典型植物(379.01 g·kg-1, p < 0.05)(张珂等, 2014)和黄土高原优势灌丛植物(421.40 g·kg-1, p < 0.05)(李单凤等, 2015), 说明青藏高原东部窄叶鲜卑花叶片的有机化合物含量较高, 具有较高的C储存能力. ...
Ecological stoichiometry of carbon, nitrogen, and phosphorus in estuarine wetland soils: Influences of vegetation coverage, plant communities, geomorphology, and seawalls 1 2013
... 碳(C)、氮(N)、磷(P)是植物的基本营养元素, 参与细胞的结构与功能, 与植物体内的代谢过程存在密切的联系(郭宝华等, 2014).植物体不同功能器官具有不同的结构物质, 而不同结构物质中C、N、P的含量也不相同, 因此, 同一植物不同器官的C、N、P含量存在差异(刘超等, 2012).生态化学计量学是一门新兴的交叉学科, 其结合了生物学、化学和物理学等基本原理, 是研究生态系统能量平衡和多重元素(主要是C、N、P)平衡的科学(曾德慧和陈广生, 2005).关于陆地生态系统植被生态化学计量学的研究, 近年来在国内外发展速度较快(贺金生和韩兴国, 2010), 这些研究主要是对草地(安卓等, 2011; Song et al., 2014; 宾振钧等, 2014)、湿地(李征等, 2012; Zhang et al., 2013; Qu et al., 2014)和森林(阎恩荣等, 2010; Moore et al., 2011; Huang et al., 2012)生态系统的研究, 且大量的研究是针对植物叶片开展的(吴统贵等, 2010; 阎凯等, 2011; 王凯等, 2013; 马露莎等, 2014; Xia et al., 2014).目前, 国内有关灌丛植物生态化学计量学的研究成果相对匮乏, 马红红等(2014)对秦岭松栎混交林优势灌木叶片N、P的研究指出, 优势灌木叶片N、P的质量分数与土壤的N、P质量分数呈正相关关系且不同优势灌木之间存在显著差异; 牛得草等(2013)通过研究阿拉善荒漠6种主要灌木植物叶片发现同一生活型的6种植物叶片的C、N、P含量及其比值在整个生长季内的变化规律不同; 李单凤等(2015)从环境分异和机制角度对黄土高原优势灌丛营养器官进行研究, 指出甘肃和宁夏灌丛群落的P资源相对匮乏.然而, 针对我国青藏高原优势灌木物种不同器官之间C、N、P含量的分配格局及其生态化学计量学特征的研究鲜见报道.研究同一植物不同器官C、N、P的分配格局及化学计量特征, 对揭示该物种的生态策略和环境适应性具有重要的生态学和植物生理学意义. ...
西藏植被的高原地带性 1 1978
... 研究区域位于青藏高原东部(96.08°-102.95° E, 29.88°-33.27° N, 海拔3 332-4 212 m), 地处青海南部、四川西部、西藏东南部, 受青藏高原特殊的地理环境和独特的地形地貌影响, 该区域呈现特有的立体气候(张新时, 1978).窄叶鲜卑花的分布地区属寒温带气候类型, 表现为冬长夏短、气温低、年较差小、日较差大, 雨量充沛、分布不均, 日照充足等气候特点.年平均气温在5.0 ℃以下, 年降水量在650.0 mm以上, 降水时段主要集中在5-10月; 在11月初土壤即开始进入冻土状态, 春秋季短促且不明显, 冷暖季分明.植物的生长季一般为5-9月, 年日照时间为1850-2700 h. ...
