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类型文档荒漠化论文土地荒漠化论文.doc

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    1、荒漠化论文 土地荒漠化论文 北方典型荒漠及荒漠化地区植物叶片氮磷化学计量特征研究 摘要 区域尺度植物叶片氮磷元素的化学计量特征对于认识陆地生态 系统空间格局变化规律、未来变化趋势的预测,以及对全球变化的响 应具有重要意义. 通过野外调查和文献整理,对中国北方典型荒漠及 荒漠化地区 214 种植物叶片氮磷含量及化学计量比的分布特征及其 与水热要素的相关关系进行了研究. 结果表明,北方典型荒漠及荒漠 化地区 214 种植物叶片 N 含量的平均值为(24.45 8.1)mg/g,P 含量 的平均值为(1.740.88)mg/g,氮磷比平均值 15.777.5.与全球、全 国以及区域尺度的研究结果相比

    2、,这些区域植物具有相对较高的叶片 N 和 P 含量,但是叶片 N/P 无显著差异,具有保守性的特点. 北方典 型荒漠及荒漠化地区不同生活型植物叶片 N、P 含量 N/P 之间存在显 著差异,灌木植物和非禾本科植物具有相对较高的 N 含量,非禾本 科植物具有相对较高的 P 含量,灌木植物具有相对较高的氮磷比,说 明不同生活型植物具有不同的养分利用策略. 北方典型荒漠及荒漠化 地区不同研究区植物叶片 N 含量无显著差异,但 P 和 N/P 含量差异 显著. 科尔沁沙地和毛乌素沙地植物叶片 P 含量较高. 塔里木盆地、准 噶尔盆地以及阿拉善高原的大部分植物叶片 N/P16,科尔沁沙地的 大部分植物叶

    3、片 N/P0.05),但 是叶片平均磷含量和 N/P 在不同研究区之间存在显著差异(p30 mg/g).这在其他的研究报道也得到证实, Killingbeck 等17通过研究不同干旱荒漠区域 78 种植物叶片 N 含 量发现,叶片 N 含量的平均值为 22.0 mg/g,16 时,植物生长主要受 P 限制20 .本研究 214 种植 物中,有 87 种植物的叶片N/P16,但是有 99 种植物的叶片 N/P16,而分布 在科尔沁沙地的大部分植物叶片 N/P0.05),这与上述的研究报道不一致.原因可能是相对于全国乃至 全球尺度,北方典型荒漠及荒漠化地区空间尺度变化较小引起的.另 外的原因可能是

    4、本研究中用多个气象观测站的平均值来反映每个研 究区域的温度状况,这种处理方法在一定程度上掩盖了研究区内的温 度变异 .但是研究结果表明,各研究区多年平均降水与叶片 P 含量以 及 N/P 分别呈显著正相关(r=0.885,p=0.019)和负相关(r= 0.893, p=0.016)关系.说明在北方沙漠化地区,由于水分是植物生长的首要限 制因素,因此植物可能通过调控对养分的利用对策以适应水分的制 约. 4 结论 (1)北方典型荒漠及荒漠化地区 214 种植物叶片 N 含量的平均值 为(24.45 8.1)mg/g,叶片 P 含量的平均值为(1.740.88)mg/g,叶片 氮磷比平均值 15.

    5、777.5.与全球、全国以及区域尺度的研究结果相 比,典型荒漠及荒漠化地区植物具有相对较高的叶片 N 和 P 含量, 但叶片 N/P 具有保守性的特点,即保持相对稳定. (2)北方典型荒漠及荒漠化地区不同生活型植物叶片 N、P 含量 N/P 之间存在显著差异,灌木植物和非禾本科植物具有相对较高的叶 片 N 含量;非禾本科植物具有相当较高的叶片 P 含量;灌木植物叶片 N/P 相对偏高,说明不同生活型植物具有不同的养分利用策略. (3)北方典型荒漠及荒漠化地区科尔沁沙地和毛乌素沙地植物叶 片 P 含量较高. 塔里木盆地、准噶尔盆地以及阿拉善高原的大部分植 物叶片N/P16,科尔沁沙地的大部分植物

    6、叶片 N/P14,说明不同研 究区的土壤养分有效性存在差异. (4)北方典型荒漠及荒漠化地区叶片 P 含量随着降水量增多呈增 加趋势,叶片 N/P 呈下降趋势.但叶片 N 含量随降水增多无趋势性变 化. 参考文献 : 1 王绍强,于贵瑞. 生态系统碳氮磷元素的生态化学计量学特 征J .生态学报,2008,28(8):3937-3947. 2 Niklas K J.Plant allometry , leaf nitrogen and phosphorusstoichiometry,and interspecific trends in annual growth rates J.Ann Bot

    7、,2006,97(2):155-163. 3He J S,Fang J Y,Wang Z H,et al.Stoichiometry and large-scale patterns of leaf carbon and nitrogen in the grassland biomesof ChinaJ.Oecologia,2006,149(1):115-122. 4 Hedin L O.Global organization of terrestrial plant-nutrientinteractions J .Proc Natl Acad Sci , 2004 , 101:10849-1

    8、0850. 5 He J S , Wang L , Flynn D F B , et al.Leaf nitrogen:phosphorusstoichiometry across Chinese grassland biomes J.Oecologia ,2008 ,155(2):301-310. 6Aragao D V,Fortini L B,Mulkey S,et al.Correlation but nocausation between leaf nitrogen and maximum assimilation:Therole of drought and reproduction

    9、 in gas exchange in an understorytropical plant Miconia ciliata(Melastomataceae)J .Am JBot,2005,92(3):456-461. 7Coste S,Roggy J C,Imbert P,et al.Leaf photosynthetic traits of14 tropical rain forest species in relation to leaf nitrogenconcentration and shade toleranceJ.Tree Physiol,2005 ,25(9):1127-1

    10、137. 8Reich P B,Oleksyn J.Global patterns of plant leaf N and P inrelation to temperature and latitudeJ .Proc Natl Acad Sci,2004, 101(30):11001-11006. 9任书杰,于贵瑞,陶波,等.中国东部南北样带 654 种植物 叶片氮和磷的化学计量学特征研究J . 环境科学,2007 , 28(12):2665-2673. 10郑淑霞,上官周平 .黄土高原地区植物叶片养分组成的空 间分布格局J.自然科学进展,2006,16(8):965-973. 11Wang T.Progress in sandy desertification research of China J.J Geogr Sci,2004,14(4):387-400. 12董光荣,靳鹤龄.中国北方半干旱和半湿润地区沙漠化的 成因J.第四纪研究,1998 ,2:136-144.

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