发布时间:2012-05-04 08:30 原文链接: 研究发现氮磷元素共同限制荒漠胡杨生长

 

  中科院寒区旱区环境与工程研究所的科研人员发现,黑河下游额济纳旗荒漠绿洲内的胡杨林的生长,受到氮磷等元素的共同限制。相关成果近期发表在《中国沙漠》杂志上。  

  该所研究员冯起介绍说,额济纳旗荒漠绿洲是我国天然胡杨林的主要分布区之一。在额济纳,现存的胡杨林渐呈衰败之势:老树多、幼树少,病腐多、健壮少,疏林多、密林少。  

  通过对该区胡杨叶片的碳、氮、磷和钾等化学组分在生长季的不同月份和不同微生境间的变化以及彼此间的相关性进行研究发现,碳是构成胡杨体内干物质的最主要元素;氮和磷是胡杨生长的主要限制因子,分别与胡杨光合作用和细胞生长分裂等重要生理活动有关。  

  冯起介绍说,在胡杨的整个生长期,叶片的碳、氮、磷和钾含量总体表现为下降趋势,最高值出现在每年的5月份,最低值出现在每年的9月份。“这主要是因为5月中旬恰逢返青不久,气温升高,土壤水分条件也较好,植物积累营养成分的速率较快。而进入秋季后,胡杨慢慢进入衰老和枯黄期,胡杨叶片中营养成分的水平降到很低。” 

  研究人员发现,胡杨在生长季初期有机质合成速率较快,而后随着生长季的延伸,叶片逐渐成熟,合成化合物的速率减缓,分解速率加快,有机质积累量逐渐减小。当叶片中的氮磷比值小于14时,表明植物生长更大程度地受到氮素的限制作用;当氮磷比值大于16时,则反映植物生产力受磷素的限制更为强烈;介于两者之间则表明受到氮磷元素的共同限制作用。  

  研究还证实,在胡杨叶片的衰老过程中,养分转移减少了因凋落物引起的养分损失,而低的养分损失率能使胡杨植株健康地生长,减少了植物对土壤养分吸收的依赖性。这对生长于贫瘠的荒漠河岸的胡杨林来说尤为重要。

相关文章

多年冻土区土壤微生物养分限制特征

气候变暖会促进多年冻土区土壤氮磷矿化,释放冻土中长期封存的氮磷养分,进而提高植被生产力、部分抵消冻土融化引起的碳损失。同时,土壤养分可利用性增加也会缓解微生物养分限制,加速土壤有机质分解,进一步加剧气......

全新氮磷化合物在高压下合成

德国拜罗伊特大学主导的国际科研团队在最近一期《欧洲化学杂志》上发表论文指出,他们在高压下合成出多种全新的氮磷化合物,其中包含全新的结构单元。这些最新成果展示了高压氮化学研究的巨大潜力,也有望催生用于日......

新疆生地所在荒漠短命植物响应短期氮磷添加方面获进展

氮(N)、磷(P)是陆地生态系统植物生长的主要限制性元素,而荒漠生态系统缺乏养分,尤其是缺N。随着工业化加剧及人类生产活动的影响,荒漠地区N沉降愈发严重,给生态系统造成影响。随着绿洲农田往荒漠腹地不断......

热带森林土壤碳释放对长期氮磷添加的响应

每年有大量二氧化碳(CO2)从土壤中释放,主要来源于凋落物和土壤碳(C)的分解。养分有效性,尤其是氮(N)和磷(P)在凋落物和土壤碳分解中起重要作用。多数研究中仅单独探究土壤碳矿化或凋落物分解,同时探......

我国学者揭示水深对湖泊内氮磷营养盐迁移转化过程影响

富营养化与蓝藻水华控制究竟是控磷还是氮磷双控,一直是国际湖沼学界长期争而未决的问题。目前,富营养化控制策略主要基于小水体的营养盐添加模拟外源输入实验,但忽略了营养盐在湖泊内的生物地球化学循环过程。总结......

研究揭示氮磷交互作用对陆地植物生长的影响及机理

氮、磷是植物生长必需的两种养分元素,氮、磷有效性与植物生长的关系历来都是学者们关注的焦点。传统观点认为,植物生长在高纬地区往往是受氮的限制,而在低纬地区则是受磷的限制。新近研究结果表明,植物生长普遍受......

植物硝酸盐信号传导通路和氮磷营养平衡分子机制

硝酸盐(nitrate)不仅是植物最主要的无机氮源,还作为信号分子激活一系列基因表达,触发硝酸盐应答反应,进而促进氮高效利用。细胞膜定位的硝酸盐转运蛋白NRT1.1(拟南芥AtNRT1.1和水稻NRT......

全国地表水总磷浓度下降重点湖库总氮浓度上升

31日,生态环境部召开新闻发布会,发布《2017中国生态环境状况公报》,介绍全国生态环境状况。有记者问,如何解决氮磷污染问题?生态环境部环境监测司司长刘志全表示,按照国家地表水环境质量标准,环境部每月......

遗传发育所农田氮磷淋溶损失污染与防控机制研究启动

记者11月11日从中科院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心获悉,由该中心主持并集中了其他14家长期从事农田氮磷面源污染和淋溶研究的优势单位参与的“农田氮磷淋溶损失污染与防控机制研究项目”日前正式启......

“农田氮磷淋溶损失污染与防控机制研究”项目正式启动

记者11月11日从中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心获悉,由该中心主持并集中了其它14家长期从事农田氮磷面源污染和淋溶研究的优势单位参与的“农田氮磷淋溶损失污染与防控机制研究项目”日前正......