豆科植物是荒漠等干旱生态系统的重要先锋物种,也是生态系统中有效氮的主要来源.为了明确荒漠豆科植物与生境土壤因子之间的关系,该研究以古尔班通古特沙漠广泛分布的荒漠豆科植物弯花黄芪(Astragalus flexus)、镰荚黄芪(Astragalus arpilobus)为对象,测定不同土壤深度(0～5、5～10、10～15 cm)的理化性质,比较分析2种荒漠豆科植物化学计量特征与土壤因子的关系.结果表明:(1)弯花黄芪碳(C)、氮(N)、磷(P)含量分别为373.35、25.66、1.03 mg·g-1,高于镰荚黄芪的331.53、19.59、0.66 mg·g-1,且二者的N、P含量均差异显著(P＜0.05);弯花黄芪的C ∶P、N ∶P分别为374.38、25.75,均极显著高于镰荚黄芪的166.09、10.12(P＜0.01),而弯花黄芪的C ∶N(14.62)低于镰荚黄芪(16.99),两种植物的C和C ∶N均无显著差异.(2)豆科植物生境土壤在0～5 cm 土层的有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量最高,且随土层的加深逐渐减少;土壤化学计量比SOC:TN、SOC∶TP均随土层加深逐渐增大,而TN ∶TP值随土层加深逐渐减少;较低的N含量及TN ∶TP显示该区域土壤属于N素缺乏类型.(3)2种荒漠豆科植物与各层次土壤化学计量特征的相关性无一致规律.其中,弯花黄芪立地0～10 cm 土层的TN与N ∶P间呈负相关关系,TP与P间呈极显著负相关关系,而TP与C ∶N间呈正相关关系,SOC∶TN与N∶P间呈极显著正相关关系;在10～15 cm 土层中,SOC ∶TN与N ∶P间呈正相关关系.镰荚黄芪中仅P含量与其立地0～5 cm 土层的SOC∶TP具有极显著正相关关系,而大部分化学计量特征间未显示出相关性.(4)弯花黄芪的植物化学计量指标P含量与5～10 cm 土层的电导率(EC)间呈极显著正相关关系,N含量与10～15 cm 土层的速效钾(AK)间呈正相关关系;而镰荚黄芪N、AP与N ∶P与0～5 cm 土层的速效磷(AP)间均呈极显著负相关关系,与其他土层未出现相关关系.研究认为,古尔班通古特沙漠土壤N含量以及TN∶ TP较低,土壤N元素贫瘠,且该区豆科植物立地土壤养分含量总体偏低;该区弯花黄芪生长的主要限制元素为P,而镰荚黄芪生长的主要限制元素为N和P;植物化学计量特征并非全部由土壤养分特征直接决定,其明显的种间差异显示植物自身遗传特性在土壤-植物计量特征耦合关系的重要性.

生态化学计量学;豆科植物;相关性;土壤因子;古尔班通古特沙漠

依里帆·艾克拜尔江;李进;庄伟伟

新疆师范大学生命科学学院,乌鲁木齐830054;中亚区域有害生物联合控制国际研究中心,乌鲁木齐830054;干旱区植物逆境生物学实验室,乌鲁木齐830054;新疆特殊环境物种保护与调控生物学实验室,乌鲁木齐830054

西北植物学报

[1]依里帆·艾克拜尔江;李进;庄伟伟-.两种荒漠豆科植物化学计量特征与生境土壤因子的关系)[J].西北植物学报,2022(08):1384-1395

flexus,arpilobus

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