狼毒在退化高寒草甸中的氮素获取策略研究

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青藏高原作为我国重要的生态安全屏障,近年来,由于超载过牧以及气候变化的影响,局部草地退化已经成为青藏高原面临的最主要生态问题之一。狼毒作为草地退化的指示物种,在高寒草地中日益严重的入侵、扩散已经成为青藏高原的一个重要的生态环境问题,严重抑制群落中优良牧草的正常生长。有关狼毒在青藏高原退化草地中入侵、扩散的机理研究也一直备受关注,目前的研究主要集中在狼毒的化感作用、繁殖习性以及根系形态和功能等方面,而从土壤养分获取角度的研究尚不是很多。本研究以位于青藏高原腹地的当雄不同退化阶段的高寒草甸为研究对象,在对其退化特征分析的基础上,以土壤养分中的限制性氮素为例,利用15N同位素示踪法,研究不同群落中(狼毒、狼毒+其他植物、其他植物)狼毒及其他植物对不同形态氮(15N-NH4+、15N-NO3-和15N-Glycine)的吸收差异,探讨狼毒的氮素获取策略,揭示狼毒在高寒草甸中入侵、扩散的土壤养分机理。主要的研究结果及结论如下:  (1)狼毒对不同形态氮素的获取策略比较灵活,而其他植物则相对保守。狼毒单独生长时,对3种形态氮表现出均衡的吸收,但与其他植物共存时,狼毒的吸收模式发生了极大的转变,主要吸收土壤中含量最丰富的铵态氮,比例达80%以上,对硝态氮及甘氨酸的吸收很少;而其他植物在单独生长及其与狼毒共存时,对3种形态氮的吸收模式基本一致,均是主要吸收铵态氮,对硝态氮及甘氨酸的吸收比例之和只有25%左右。  (2)狼毒通过提高吸收速率从而与其他植物竞争土壤养分。狼毒与其他植物共存时,两者对3种形态氮的吸收模式几乎一致,且相比于两者单独生长时,均明显增大了对土壤中含量最丰富的铵态氮的吸收速率(狼毒增大了2.4倍,其他植物增大了0.8倍),两者之间表现出激烈的氮素竞争。  (3)狼毒具有较低的氮素吸收速率,更能适应养分贫瘠的土壤。相比于其他植物,狼毒对土壤中无机氮(铵态氮、硝态氮)的吸收速率明显较低,这种低养分吸收速率使狼毒能够更适应养分贫瘠的土壤。  综上所述,在高寒草甸中相对于其他植物,狼毒具有灵活的养分获取策略以及较低的养分吸收速率,这种养分获取策略可能正是狼毒能够逐步在高寒退化草甸中占据优势的原因之一。
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