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2018-03-15 | 编辑: | 【

  水分和养分是维持植物正常生长及影响陆地生态系统生产力的重要限制因子,水分还直接决定着干旱区绿洲的生存和发展。因此作为荒漠-绿洲过渡带上荒漠深根植物主要水分和养分来源的地下水,无疑会对荒漠-绿洲过渡带的深根植物的生长和生存产生深远的影响。近年来随着人类活动的加剧和工农业水平的发展,地下水资源被大量开发和利用,造成地下水位逐年下降。 

  中国科学院新疆生态与地理研究所策勒站曾凡江团队以典型的塔克拉玛干沙漠南缘荒漠-绿洲过渡带的主要建群种骆驼刺为研究对象。通过2015-2016年连续两年的野外试验(潜水埋深分别为2.5米、4.5米和11.0米),系统研究了潜水埋深对荒漠深根植物骆驼刺中的碳、氮和磷的生态化学计量学特征变化。 

  研究表明:骆驼刺的生物量,土壤和叶片中的碳、氮和磷的生态化学计量学特征对潜水埋深变化的响应各有不同。4.5米潜水埋深的骆驼刺叶片磷含量显著低于2.5米和11.0米,这主要是由于生物量的稀释作用造成的。相反,骆驼刺叶片中碳和氮的含量基本不受潜水埋深变化的影响,这主要是因为骆驼刺中叶片中碳的积累主要是通过光合作用进行,而氮则主要是来自于生物固氮作用,固定了大气中的氮。在土壤上,4.5米潜水埋深中土壤碳、氮和磷含量显著低于11.0米潜水埋深,且土壤中的氮含量与三个潜水埋深中的叶片磷含量显著正相关。此外,较高的叶片C:NC:P比值表明骆驼刺在4.5米潜水埋深采用防御性的生长策略。反之,较低的C:NC:P比值表明骆驼刺在2.5米和11.0米潜水埋深采用竞争性的生长策略。 

  本研究成果首次阐明了干旱生态系统中,潜水埋深变化对荒漠深根植物中碳、氮和磷的化学计量学特征的影响。相关成果以Groundwater Depth Affects Phosphorus But Not Carbon and Nitrogen Concentrations of a Desert Phreatophyte in Northwest China为题,发表在Frontiers in Plant Science上。曾凡江课题组助理研究员张波博士为第一作者,曾凡江研究员为通讯作者。研究得到了国家自然基金新疆联合基金重点项目、国家自然科学基金青年基金等项目的资助。 

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