霸王根茎叶非结构性碳与C:N:P计量特征对干旱的响应

作者：孙小妹; 何明珠; 周彬; 李金霞; 陈年来^*

来源：干旱区地理, 2021, 44(01): 240-249.

• 非结构性碳水化合物
• 生态化学计量比特征
• 器官关联性
• 干旱适应策略

通过选取阿拉善地区3个典型霸王群落为研究对象,研究霸王器官间(根、茎、叶)生态化学计量比特征及非结构性碳水化合物(Non-structural carbohydrates,NSCs)的变化,以便加深对霸王生存策略的理解,更好的服务于荒漠生态系统的生态恢复。结果表明:霸王茎和叶中可溶性糖(Soluble sugar,SS)、淀粉(Starch,ST)和NSCs含量随干旱加剧均显著降低。根系中SS和NSCs在3个样点间差异不显著,ST先降低后增加,ST含量在Plot3中比在Plot1和Plot2中高19.3%和31.2%。干旱使霸王根、茎、叶中N、P含量显著下降,使根、茎、叶中C:N和C:P显著增高,叶片N:P<14。Plot1中霸王器官间SS、SS:ST和NSCs含量表现为叶片>根>茎,ST含量为茎>根>叶片;Plot2和Plot3中霸王器官间SS、ST和NSCs含量均为根>茎>叶片。3个样点中叶片相较于茎干和根系具有高的N、P含量和低的C:N和C:P。NSCs与C:N:P间的关系表明:根、茎、叶中的N含量与SS正相关,叶片N含量与根系ST负相关。以上结果表明霸王的茎干和根系可能扮演"营养库"的角色,霸王通过提高N、P利用效率来减缓水分亏缺使其生长受到N限制的影响。霸王通过调节器官间NSCs的积累及分配来适应干旱,采取将根系中ST转化为SS来调节渗透势的策略;并随干旱加剧将更多的碳水化合物投资分配到根部,以ST的形式存储,而N是影响霸王根系中ST与SS间转化和ST存储的关键元素。

• 单位
  山东农业大学; 中国科学院西北生态环境资源研究院; 甘肃农业大学