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作者：李邵宇内蒙古农业大学

学位级别：硕士

青藏高原被誉为“世界屋脊”,由于其脆弱而敏感的生态环境,导致草地退化问题尤为严重。高寒草原和高寒草甸是青藏高原主要的草地类型,是高寒草地生态系统的重要组成部分。研究高寒草原和高寒草甸不同退化梯度下植物生态化学计量及其影... 详细信息

青藏高原被誉为“世界屋脊”,由于其脆弱而敏感的生态环境,导致草地退化问题尤为严重。高寒草原和高寒草甸是青藏高原主要的草地类型,是高寒草地生态系统的重要组成部分。研究高寒草原和高寒草甸不同退化梯度下植物生态化学计量及其影响因素,特别是植物养分和化学计量对退化的响应,有利于深入认识高寒生态系统碳、氮、磷循环过程。本研究以青藏高原两种草地类型(高寒草原和高寒草甸)为研究对象,通过分析植物群落化学计量、植物群落特征和土壤理化性质,探究不同退化梯度下植物群落生态化学计量的变化规律及主要影响因素。旨在为青藏高原高寒草地恢复和管理提供科学依据。主要结果如下:(1)高寒草原和高寒草甸植物群落C、P、C/N均随着退化程度加剧呈下降趋势,植物群落N、N/P、C/P呈上升趋势,高寒草甸植物群落C、N、P含量显著高于高寒草原(P植物群落C含量、P含量、C/N、C/P、N/P的稳态等级均高于高寒草甸。(2)高寒草原禾本科C/P、N/P,莎草科C/P、N/P与植物群落养分和化学计量无相关性(P>0.05)。高寒草甸植物群落养分及化学计量与各功能群落养分和化学计量都具有显著相关关系(P植物群落C含量、P含量、C/P与土壤有机碳、全氮、全磷、C/N、N/P、C/P、土壤含水量呈显著正相关(P植物群落全氮、C/P、N/P则呈现相反趋势。不同退化程度高寒草原植物Shannon-Winner多样性指数和物种数与植物群落C含量、P含量、N/P无相关性。植物群落C、P、C/N与盖度、Pielou指数、Simpson指数、地上生物量、地下生物量、各功能群生物量均有显著正相关关系(P植物群落N含量、C/P、N/P呈相反趋势。高寒草甸植物群落C、P、C/N与盖度、Shannon-Winner多样性指数、物种数、Pielou指数、Simpson指数、地上生物量、地下生物量、各功能群生物量呈显著正相关(P植物群落N含量、C/P、N/P与上述指标呈显著负相关(P植物群落因子,达到95.2%和93.2%。

关键词：青藏高原退化梯度高寒草原高寒草甸植物化学计量

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植物氮磷化学计量随环境变化的代谢生态机制

植物氮磷化学计量随环境变化的代谢生态机制

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作者：刘超浙江大学

学位级别：硕士

氮元素和磷元素对植物的生长代谢至关重要,两者浓度是检测植物个体乃至整个生态系统代谢变化的重要指标。大量研究发现,植物代谢速率与植物氮、磷元素化学计量之间存在明显的定量关系,同时前者与环境变化也存在显著的相关性。近期研究表... 详细信息

氮元素和磷元素对植物的生长代谢至关重要,两者浓度是检测植物个体乃至整个生态系统代谢变化的重要指标。大量研究发现,植物代谢速率与植物氮、磷元素化学计量之间存在明显的定量关系,同时前者与环境变化也存在显著的相关性。近期研究表明,植物个体代谢率受环境可供资源的限制,其具体的变化可能与生物体代谢中酶促反应速率和底物间浓度变化规律相似,即植物个体代谢率随环境资源之间的变化规律服从米氏方程。研究发现植物氮、磷化学计量与植物生长代谢之间存在明显的定量关系,但是其在环境变化中是否存在一定的定量规律?目前关于此类的研究仍旧极少。本论文侧重以植物代谢为纽带将植物化学计量与环境变化联系起来,建立更为合理的定量规律,通过综合大量研究成果,提出关于植物化学计量随环境梯度的定量变化规律的假设。通过搜集已发表论文的数据和野外采样所得数据两方面分析植物化学计量随水分、温度及土壤盐分等环境因子的变化规律,验证假设。本研究拟解决以下问题：(1)植物氮、磷元素之间的化学计量关系;(2)植物氮、磷元素随环境变化的代谢生态定量规律主要研究结果如下：(1)以植物代谢率为中间变量,推导建立了植物氮磷化学计量随水分、温度的定量变化方程。分别通过搜集已发表论文数据和野外采样数据分析,对定量方程进行了初步检验验证。(2)不同植物氮磷化学计量随环境因子之间的定量方程具有普遍一致的形式,植物磷元素和氮元素存在非线性的变化关系,服从米氏方程;(3)由于代谢参数差异,不同植物的氮磷化学计量变化规律也具有不同的参数。

关键词：代谢生态机制植物化学计量水分温度土壤盐分米氏方程

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种植密度和氮添加对拟南芥生物量产量和叶片化学计量特征的影响

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Journal of Plant Ecology 2023年第3期16卷 119-130页

作者： Zheng-Bing Yan Di Tian Han-Yue Huang Yuan-Feng Sun Xing-Hui Hou Wen-Xuan Han Ya-Long Guo Jing-Yun Fang Institute of Ecology College of Urban and Environmental SciencesPeking UniversityBeijing 100871China State Key Laboratory of Vegetation and Environmental Change Institute of BotanyChinese Academy of SciencesBeijing 100093China The Key Laboratory for Silviculture and Conservation of Ministry of Education Beijing Forestry UniversityBeijing 100083China State Key Laboratory of Systematic and Evolutionary Botany Institute of BotanyChinese Academy of SciencesBeijing 100093China Key Laboratory of Plant-Soil Interactions of the Ministry of Education College of Resources and Environmental SciencesChina Agricultural UniversityBeijing 100193China

种植密度和氮供应量可以影响植物的生存和养分利用策略,但这两个因子对植物生长和元素平衡的交互影响目前仍不清楚。本研究以拟南芥(Arabidopsis thaliana)为研究对象开展控制实验,设置4个种植密度和4个氮添加水平的组合处理,探究了植... 详细信息

种植密度和氮供应量可以影响植物的生存和养分利用策略,但这两个因子对植物生长和元素平衡的交互影响目前仍不清楚。本研究以拟南芥(Arabidopsis thaliana)为研究对象开展控制实验,设置4个种植密度和4个氮添加水平的组合处理,探究了植物生物量产量(用总生物量和生物量分配来表征)和养分利用策略(用叶片氮磷计量来表征)的相应变化。研究结果表明,生物量-密度关系受到氮供应量的调控,在低氮水平下呈负相关关系,而在高氮水平下呈现近似最终产量恒定的趋势。过量的氮添加在低密度下抑制植物生长,而这种负影响随着种植密度的增加而逐渐得到缓解。根冠比在低氮水平下随种植密度的增加而增加,但在高氮水平下随种植密度的增加而降低。相比种植密度,氮供应量对叶片氮磷计量特征存在更重要的调控作用:随着氮添加水平的增加,叶片氮含量(或磷含量)呈现增加(或降低)的趋势,导致这两种元素浓度间存在负相关幂律关系。总之,这些研究结果表明,氮供应量和种植密度对拟南芥的生物量产量和叶片化学计量特征存在交互作用。因此,今后预测植物在养分变化下的种间竞争时需要考虑这两个因子间的交互作用。

关键词：拟南芥(Arabidopsis thaliana) 最终产量恒定生物量分配氮供应量种植密度植物化学计量幂律关系

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藏东南色季拉山急尖长苞冷杉非结构性碳水化合物时空动态特征

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林业科学研究 2022年第5期35卷 123-133页

作者：樊志颖陈康李江荣汪汉驹潘开文西藏农牧学院高原生态研究所西藏林芝860000 西藏高原森林生态教育部重点实验室西藏林芝860000 西藏林芝高山森林生态系统国家野外科学观测研究站西藏林芝860000 中国科学院成都生物研究所四川成都610041

[目的]为了验证高山林线的形成机理,探究树木分布上限的限制因素。[方法]本研究以色季拉山急尖长苞冷杉为研究对象,在其低海拔针阔叶混交林(3500 m)、中海拔适生区(3900 m)和高海拔林线过渡带(4300 m),分别于生长季(7月初)与非生长季(1... 详细信息

[目的]为了验证高山林线的形成机理,探究树木分布上限的限制因素。[方法]本研究以色季拉山急尖长苞冷杉为研究对象,在其低海拔针阔叶混交林(3500 m)、中海拔适生区(3900 m)和高海拔林线过渡带(4300 m),分别于生长季(7月初)与非生长季(11月底)测定树木叶、枝、干和根的非结构性碳水化合物(NSC)及其组分含量,以及C、N、P含量。[结果]不同生长季节急尖长苞冷杉非结构性碳水化合物源与汇含量比较稳定,未出现碳供应不足现象;海拔对急尖长苞冷杉非结构性碳水化合物及其组分影响较小;器官间NSC含量差异显著,叶、枝、干和根在不同生长季节所侧重的生理活动和功能不同;非生长季急尖长苞冷杉非结构性碳水化合物及其组分显著高于生长季,非生长季较高的可溶性糖和NSC含量有利于抵御低温等恶劣环境;急尖长苞冷杉的NSC含量随海拔的上升呈现出递增的趋势,一定程度上支持了“生长抑制”假说。[结论]色季拉山急尖长苞冷杉的生长更多的受到了植物养分的限制,而非碳限制。

关键词：急尖长苞冷杉非结构性碳水化合物植物化学计量生长季非生长季

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