我所研究揭示氮添加對植物不同器官養分回收的影響
養分回收(nutrient resorption)是植物保持養分最重要的策略之一,決定著植物凈初級生產力,也能影響植物凋落物的質量,改變凋落物分解和養分釋放速率。目前,農業生產活動中化肥施用以及化石燃料燃燒等顯著增加了生態系統的氮素輸入速率,這可能會改變植物的養分回收能力。盡管關于氮素有效性與植物養分回收的研究已廣泛展開,但研究結果還存在很大的分歧,且以前的研究主要圍繞植物葉片展開,而很少關注非葉片器官。
為了解植物葉片和非葉片器官養分回收與氮素有效性的關系,我所濕地與全球變化學科組毛瑢副研究員等在三江平原選取小葉章(Deyeuxia angustifolia)和狹葉甜茅(Glyceria spiculosa)占優勢的淡水沼澤作為研究對象,研究了氮輸入增加對小葉章和狹葉甜茅葉片、葉鞘和莖三種器官的養分回收效率(resorption efficiency)和回收水平(resorption proficiency)的影響。結果表明,施氮7年后小葉章和狹葉甜茅葉片、葉鞘和莖的氮素回收水平降低,凋落物氮素濃度增加。然而,氮輸入增加對氮素回收效率、磷素回收效率和磷素回收水平的影響在不同的植物種類和植物器官中呈現出不同的變化規律。此外,施氮增加了植物的凋落物數量,并改變了凋落物數量在葉片、葉鞘和莖之間的分配格局。
本研究提出植物葉片和非葉片器官的養分回收特性對氮添加的響應方式不一致,今后的相關研究中應同時考慮葉片和非葉片器官。同時,氮輸入增加將改變植物養分內循環過程,增加植物凋落物數量和質量,這將影響生態系統中植物驅動的碳和養分循環過程。相關研究結果發表在Plant and Soil上。
論文:
Mao, R., Song, C. C., Zhang, X. H., Wang, X. W. and Zhang, Z. H.. 2013, Response of leaf, sheath and stem nutrient resorption to 7 years of N addition in freshwater wetland of Northeast China, Plant and Soil, 364(1-2): 385-394.
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