CAJ | 학술논문

[目的]植物生物量可以表征植物的生长状况和自然环境的变化动向,化学计量学特征能够反映植物养分含量及养分利用策略,本研究以草本植物生物量和草本植物叶片化学计量学特征为研究对象,探讨黄土高原地区草本植物生物量及其叶片氮、磷化学计量学特征沿纬度梯度的变化规律,为预测黄土高原植物的生长发育前景、生态系统的土壤养分状况、植物营养元素的限制情况提供参考依据.[方法]以陕西省延安市的富县、甘泉县、安塞县和榆林市的靖边县、横山县和榆阳区为研究区域,测定黄土高原地区草本植物生物量和草本植物叶片氮(N)、磷(P)含量,比较不同纬度梯度下不同植被带的草本植物生物量的大小;利用方差分析将本研究中黄土高原地区草本植物叶片氮、磷含量以及N/P与全球、中国尺度等其他研究结果进行比较,分析黄土高原植物生长中的主要限制元素;利用回归分析阐明不同纬度梯度下草本植物生物量的变化规律及其叶片氮、磷的化学计量学特征.[结果]1)在35.95°～38.36°N的纬度范围内,黄土高原不同植被带草本植物生物量的变化范围为9.10～27.59 g/m2,算术平均值为19.45 g/m2,变异系数为30.3％.4个不同植被带草本植物生物量的大小顺序为草原带＞森林-草原带＞森林带＞草原-荒漠带.且随着纬度的升高,草本植物生物量呈先增加后减少的趋势.2)黄土高原草本植物叶片氮、磷含量和N/P的变化范围分别为18.09～33.17 mg/g、1.07～1.7 mg/g和15.4～21.6;平均值分别为25.79 mg/g、1.37 mg/g和18.71,变异系数分别为17.1％、13.9％和9.94％,其中草本植物叶片氮的变异系数最高,N/P最低.草本植物叶片氮、磷之间存在显著的相关关系,且随着纬度的升高,草本植物叶片氮、磷含量也随之升高,而N/P随纬度的升高变化不明显.3)黄土高原草本植物叶片氮含量(25.79 mg/g)高于全球尺度的平均氮含量(20.09 mg/g),而草本植物叶片磷含量(1.37 mg/g)低于全球尺度的平均磷含量(1.77 mg/g),因此该地区草本植物具有较高的N/P.[结论]黄土高原草本植物生物量与纬度存在一定的相关性,且并不是简单的线性相关,其生物量的变化也与植被带的物种组成有关;黄土高原草本植物叶片氮、磷含量与纬度之间存在显著的正相关关系,而N/P与纬度之间没有显著的相关性.与全球尺度相比,黄土高原地区草本植物生长更易受磷限制. [目的]植物生物量可以錶徵植物的生長狀況和自然環境的變化動嚮,化學計量學特徵能夠反映植物養分含量及養分利用策略,本研究以草本植物生物量和草本植物葉片化學計量學特徵為研究對象,探討黃土高原地區草本植物生物量及其葉片氮、燐化學計量學特徵沿緯度梯度的變化規律,為預測黃土高原植物的生長髮育前景、生態繫統的土壤養分狀況、植物營養元素的限製情況提供參攷依據.[方法]以陝西省延安市的富縣、甘泉縣、安塞縣和榆林市的靖邊縣、橫山縣和榆暘區為研究區域,測定黃土高原地區草本植物生物量和草本植物葉片氮(N)、燐(P)含量,比較不同緯度梯度下不同植被帶的草本植物生物量的大小;利用方差分析將本研究中黃土高原地區草本植物葉片氮、燐含量以及N/P與全毬、中國呎度等其他研究結果進行比較,分析黃土高原植物生長中的主要限製元素;利用迴歸分析闡明不同緯度梯度下草本植物生物量的變化規律及其葉片氮、燐的化學計量學特徵.[結果]1)在35.95°～38.36°N的緯度範圍內,黃土高原不同植被帶草本植物生物量的變化範圍為9.10～27.59 g/m2,算術平均值為19.45 g/m2,變異繫數為30.3％.4箇不同植被帶草本植物生物量的大小順序為草原帶＞森林-草原帶＞森林帶＞草原-荒漠帶.且隨著緯度的升高,草本植物生物量呈先增加後減少的趨勢.2)黃土高原草本植物葉片氮、燐含量和N/P的變化範圍分彆為18.09～33.17 mg/g、1.07～1.7 mg/g和15.4～21.6;平均值分彆為25.79 mg/g、1.37 mg/g和18.71,變異繫數分彆為17.1％、13.9％和9.94％,其中草本植物葉片氮的變異繫數最高,N/P最低.草本植物葉片氮、燐之間存在顯著的相關關繫,且隨著緯度的升高,草本植物葉片氮、燐含量也隨之升高,而N/P隨緯度的升高變化不明顯.3)黃土高原草本植物葉片氮含量(25.79 mg/g)高于全毬呎度的平均氮含量(20.09 mg/g),而草本植物葉片燐含量(1.37 mg/g)低于全毬呎度的平均燐含量(1.77 mg/g),因此該地區草本植物具有較高的N/P.[結論]黃土高原草本植物生物量與緯度存在一定的相關性,且併不是簡單的線性相關,其生物量的變化也與植被帶的物種組成有關;黃土高原草本植物葉片氮、燐含量與緯度之間存在顯著的正相關關繫,而N/P與緯度之間沒有顯著的相關性.與全毬呎度相比,黃土高原地區草本植物生長更易受燐限製.
[목적]식물생물량가이표정식물적생장상황화자연배경적변화동향,화학계량학특정능구반영식물양분함량급양분이용책략,본연구이초본식물생물량화초본식물협편화학계량학특정위연구대상,탐토황토고원지구초본식물생물량급기협편담、린화학계량학특정연위도제도적변화규률,위예측황토고원식물적생장발육전경、생태계통적토양양분상황、식물영양원소적한제정황제공삼고의거.[방법]이합서성연안시적부현、감천현、안새현화유림시적정변현、횡산현화유양구위연구구역,측정황토고원지구초본식물생물량화초본식물협편담(N)、린(P)함량,비교불동위도제도하불동식피대적초본식물생물량적대소;이용방차분석장본연구중황토고원지구초본식물협편담、린함량이급N/P여전구、중국척도등기타연구결과진행비교,분석황토고원식물생장중적주요한제원소;이용회귀분석천명불동위도제도하초본식물생물량적변화규률급기협편담、린적화학계량학특정.[결과]1)재35.95°～38.36°N적위도범위내,황토고원불동식피대초본식물생물량적변화범위위9.10～27.59 g/m2,산술평균치위19.45 g/m2,변이계수위30.3％.4개불동식피대초본식물생물량적대소순서위초원대＞삼림-초원대＞삼림대＞초원-황막대.차수착위도적승고,초본식물생물량정선증가후감소적추세.2)황토고원초본식물협편담、린함량화N/P적변화범위분별위18.09～33.17 mg/g、1.07～1.7 mg/g화15.4～21.6;평균치분별위25.79 mg/g、1.37 mg/g화18.71,변이계수분별위17.1％、13.9％화9.94％,기중초본식물협편담적변이계수최고,N/P최저.초본식물협편담、린지간존재현저적상관관계,차수착위도적승고,초본식물협편담、린함량야수지승고,이N/P수위도적승고변화불명현.3)황토고원초본식물협편담함량(25.79 mg/g)고우전구척도적평균담함량(20.09 mg/g),이초본식물협편린함량(1.37 mg/g)저우전구척도적평균린함량(1.77 mg/g),인차해지구초본식물구유교고적N/P.[결론]황토고원초본식물생물량여위도존재일정적상관성,차병불시간단적선성상관,기생물량적변화야여식피대적물충조성유관;황토고원초본식물협편담、린함량여위도지간존재현저적정상관관계,이N/P여위도지간몰유현저적상관성.여전구척도상비,황토고원지구초본식물생장경역수린한제.