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杉木幼苗生物量分配格局对氮添加的响应

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大气氮(N)沉降的急剧增加可能会对植物碳(C)固定和分配产生深远影响.然而,N添加如何影响碳水化合物在植物不同器官之间的分配动态并不十分清楚.该研究利用杉木(Cunninghamia lanceolata)幼苗盆栽试验,设置N添加处理,测定分析幼苗非结构性碳水化合物(NSC)与结构性碳水化合物(SC)含量和库的变化,以探讨N添加后杉木幼苗不同器官中NSC与SC的分配模式及调控机制.结果 发现:(1)N添加虽然显著增加叶片净光合速率(143.96％),但却降低了叶片中的NSC含量和库;N添加导致一年生茎的淀粉含量显著下降,而可溶性糖含量的变化不显著,当年生茎的NSC组分含量和库没有显著变化;幼苗根系的NSC及其组分含量和库也有降低的趋势.(2)N添加后地下与地上生物量的比值降低22.09％,其中SC库比值降低31.07％,而NSC库比值无显著变化.(3)N添加使地上部分的磷(P)库显著增加,使地下与地上P库的比值降低了57.02％,而N库的比值无显著变化.(4)N添加后土壤pH由(4.94±0.09)显著降低到(4.02±0.04),铵态N和硝态N含量分别增加7.17倍和11.55倍,土壤有效P含量也增加了42.86％,而土壤中脲酶(62.75％)和酸性磷酸酶(56.52％)的活性显著降低.研究表明,低养分条件下杉木幼苗主要通过构建根系结构增加养分吸收,而非通过向根系分配更多的NSC,而N添加驱动的养分缓解使更多的碳水化合物分配到地上器官,导致地上部分SC积累.
Responses of biomass allocation patterns to nitrogen addition of Cunninghamia lanceolata seedlings

王娇、关欣、张伟东、黄苛、朱睦楠、杨庆朋

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中国科学院会同森林生态实验站,中国科学院森林生态与管理重点实验室,中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳110016

中国科学院大学资源与环境学院,北京101408

亚热带森林生态系统结构与服务功能湖南省重点实验室,湖南会同418307

氮添加 生物量分配 碳水化合物 非结构性碳 磷 最优分配理论

国家自然科学基金国家自然科学基金国家自然科学基金

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2021

10.17521/cjpe.2021.0135

植物生态学报
中国科学院植物研究所　中国植物学会

植物生态学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：2.162
ISSN：1005-264X
年,卷(期)：2021.45(11)
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