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功能性状和立地条件与树木根系NO3?吸收能力的关系

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[目的]养分是干旱瘠薄立地中树木生长的重要限制因素,树木对干旱瘠薄立地中养分的吸收利用方式决定其生态适应对策。本研究通过野外原位测定,探究根系氮吸收动力学及其与根系形态性状间的耦合关系,为揭示林木根系在干旱瘠薄环境中的生理功能奠定基础。[方法]以北京市百望山森林公园内的山桃、栓皮栎和元宝枫为对象,采用以硝态氮NO3−(NO3−)为唯一氮源的改良型梯度霍格兰营养液,在一般程度的干旱瘠薄立地和极端程度的干旱瘠薄立地中分别开展野NO3−外原位测定根系吸收动力学研究,并通过Pearson相关性分析和通径分析研究根系NO3−吸收速率与根系功能性状间的关系。[结果]树种、立地条件和两者的交互效应对NO3−吸收速率和动力学参数均有显著或极显著的影响。3个树种对氮的亲和性均较高,元宝枫根系对NO3−的吸收速率偏低,在2种立地条件中均显著低于山桃和栓皮栎。生长在更加干旱瘠薄立地中的速生树种对NO3−的吸收具有补偿性。根系功能性状NO3−与的吸收速率有很好的耦合关系,比根长和比根表面积对根系NO3−吸收速率有显著正效应,根直径和根组织密度则相反分。支结构性状中分,支强度和链接数对根系NO3−吸收速率的作用较弱。[结论]生长速度较快的山桃和栓皮栎根系的NO3−吸收速率在极端干旱瘠薄立地胁迫下显著降低,元宝枫则相反。采取提高最大吸收速率和降低氮亲和力"的速度策"略可保障速生树种根系NO3−对的补偿性吸收。高比根长、高比根表面积、低根直径和低根组织密度的形态性状组合,可有效提高根系在干旱瘠薄立地中对NO3−的吸收速率。
Relationship of functional traits and site conditions with NO3? uptake capacity of tree root

in situ testsite conditionsinterspecific differenceNO3−uptakefunctional traituptake kinetics

于淼、张碧嘉、王泽锦、于凤珍、赵新航、杨佳绒、李品、樊大勇、徐程扬

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北京林业大学城市林业研究中心,干旱半干旱地区森林培育及生态系统研究国家林草局重点实验室,森林培育与保护教育部重点实验室,北京 100083

首都绿色文化碑林管理处,北京 100094

华东师范大学生态与环境科学学院,上海 200241

原位测定 立地条件 种间差异 NO3−吸收 功能性状 吸收动力学

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CYSF-1904

2024

北京林业大学学报
北京林业大学

北京林业大学学报

CSTPCD北大核心
影响因子:1.237
ISSN:1000-1522
年,卷(期):2024.46(1)
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