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大兴安岭泥炭地植物叶片碳氮磷含量及其化学计量学特征研究

2020-12-08阅读(368)

大兴安岭泥炭地植物叶片碳氮磷含量及其化学计量学特征研究

论文摘要

北方泥炭地是我国陆地重要的储碳（C）生态系统,对环境气候变化响应敏感。气候变暖和氮（N）沉降增多影响泥炭地植物的N、磷（P）吸收,从而改变该生态系统的植被群落结构和固C潜力。植物叶片C、N、P含量及其化学计量比值反映了植物的固C能力和N、P吸收及其限制性特征,能够提升对泥炭地生态系统固C能力变化的准确评估。本研究选取大兴安岭地区18个泥炭地常见的3种草本（白毛羊胡子草、玉簪薹草、小叶章）,5种落叶灌木（柴桦、越桔柳、细叶沼柳、笃斯越桔、越橘）和3种常绿灌木（杜香、地桂、头花杜鹃）为研究对象,详细分析了植物叶片C、N、P指标的种间和空间差异特征,探讨了影响植物C、N、P化学计量特征的生物和环境因子。结果表明:（1）大兴安岭泥炭地11种优势植物叶片C、N、P含量和C:N、C:P、N:P值的变化范围分别在32.7%-50.5%,0.7%-2.8%,0.05%-0.41%,15.1-61.5,97.6-805.7,2.7-28.4。其中灌木C、N、P含量总体高于而C:N、C:P、N:P值低于草本植物,说明大兴安岭泥炭地灌木固C和N、P吸收能力总体高于而利用效率低于草本。小叶章、越桔柳、细叶沼柳、头花杜鹃N:P均值小于10,而白毛羊胡子草、柴桦、杜香、地桂、越橘、笃斯越桔和玉簪薹草均值分布在10-16,说明大兴安岭泥炭地多数植物受N和P共同限制,少数受N限制。（2）11种植物C、N、P含量和C:N、C:P、N:P值的空间变异系数顺序为N:P（27.8±9.6%）>P（25.1±7.5%）>C:P（24.7±8.6%）>N（13.3±6.4%）>C:N（11.8±6.1%）>C（5.6±1.8%）。草本C、N、P指标的空间变异系数总体高于灌木,说明草本C、N、P指标对环境条件响应较灌木敏感。草本N含量种间变异系数高于落叶灌木和常绿灌木,说明草本N吸收的种间差异高于灌木。落叶灌木P含量种间变异系数高于草本和常绿灌木,说明草本和落叶灌木N、P吸收的种间生理分化较常绿灌木高。（3）总体上,植物叶片C、N、P含量和C:N、C:P、N:P值与年平均气温、年降水量、海拔之间无显著相关关系,这可能与本研究泥炭地分布区域的环境因子变化范围相对较小有关。三种生活型中（草本、落叶灌木、常绿灌木）,落叶灌木叶片N含量、C:N值与年平均气温、海拔之间存在显著相关关系,说明落叶灌木的N、P吸收相比草本植物和落叶灌木响应气候变化敏感。草本植物的叶片N、P含量随着土壤总N含量的增加而降低,落叶灌木和常绿灌木则相反,这说明土壤N、P含量的增加促进了三种生活型植物对土壤养分的竞争。除常绿灌木外,草本植物和落叶灌木叶片N、P含量不随土壤总P含量发生显著性变化,说明土壤P素对植物N、P吸收的影响较弱。

论文目录

  • 摘要
  • abstract
  • 第1章 绪论
  •   1.1 选题背景和意义
  •     1.1.1 选题背景
  •     1.1.2 选题意义
  •     1.1.3 关键科学问题
  •   1.2 国内外研究进展
  •     1.2.1 植物叶片C、N、P含量及计量值对生理因素的响应
  •     1.2.2 植物叶片C、N、P含量及计量值对环境因素的响应
  •   1.3 研究内容、技术路线和创新点
  •     1.3.1 研究内容
  •     1.3.2 技术路线
  •     1.3.3 创新点
  • 第2章 研究区概况和研究方法
  •   2.1 研究区概况
  •     2.1.1 地理概况
  •     2.1.2 气候概况
  •     2.1.3 土壤特征
  •     2.1.4 植被类型
  •   2.2 研究方法
  •     2.2.1 样品采集
  •     2.2.2 化学分析
  •     2.2.3 数据统计分析
  • 第3章 生理因素对泥炭地植物叶片C、N、P指标的影响
  •   3.1 植物叶片C、N、P指标的统计特征
  •   3.2 不同生活型泥炭地植物C、N、P指标的差异特征
  •     3.2.1 不同生活型植物叶片C、N、P含量的差异
  •     3.2.2 不同生活型植物叶片C:N、C:P、N:P值的差异
  •   3.3 不同种泥炭地植物叶片C、N、P指标的差异
  •     3.3.1 不同种植物叶片C、N、P含量的差异
  •     3.3.2 不同种植物叶片C:N、C:P、N:P值的差异
  •   3.4 泥炭地植物叶片C、N、P指标的空间和种间变异特征
  •     3.4.1 叶片C、N、P指标的空间变异特征
  •     3.4.2 叶片C、N、P指标的种间变异特征
  •   3.5 小结
  • 第4章 环境因素对泥炭地植物叶片C、N、P指标的影响
  •   4.1 气候因子对植物叶片C、N、P指标的影响
  •     4.1.1 气温和降水对不同生活型植物叶片C、N、P指标的影响
  •     4.1.2 海拔对不同生活型植物叶片C、N、P指标的影响
  •   4.2 土壤养分对植物叶片C、N、P指标的影响
  •     4.2.1 土壤总N对不同生活型植物C、N、P指标的影响
  •     4.2.2 土壤总P对不同生活型植物C、N、P指标的影响
  •   4.3 小结
  • 第5章 总结与展望
  •   5.1 主要研究结论
  •   5.2 存在问题与展望
  • 参考文献
  • 发表论文和参加科研情况说明
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 李瑞

    导师: 刘学炎

    关键词: 大兴安岭,泥炭地,植物营养,化学计量学,氮限制,磷限制

    来源: 天津大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 生物学,环境科学与资源利用

    单位: 天津大学

    分类号: X171

    DOI: 10.27356/d.cnki.gtjdu.2019.000020

    总页数: 71

    文件大小: 1068K

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