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土壤pH调控固氮植物和非固氮植物间的氮转移

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氮作为构成蛋白质的主要成分,是植物生长的必要营养物质.陆地生态系统普遍存在土壤氮缺乏的现象,混交种植模式中固氮植物可以将生物固定的氮转移给非固氮植物,是满足非固氮植物氮需求的途径之一.明确固氮和非固氮植物间氮转移的影响因素有助于恢复退化生态系统,构建稳定群落,增加生态系统生产力.为了量化环境及生物等因素对氮转移的影响,该研究采用文献调研法,对118组氮转移比例(氮转移量占非固氮植物氮含量的比值,Ptransfer)文献和实验数据(包括21种固氮植物和23种非固氮植物)进行了线性混合模型分析.结果表明土壤pH是影响Ptransfer变化的最主要因素(解释量为44.04%),其次为年平均温度(解释量为9.14%)以及固氮与非固氮植物生物量比值(解释量为2.95%),而作为随机因素的固氮和非固氮植物物种差异的解释量为16.52%.此外,碱性土壤中Ptransferr显著高于酸性土壤.在酸性土壤中,年平均温度(解释量为12.49%)和土壤总氮含量(解释量为11.72%)是影响Ptransfer差异的主要因素,Ptransfer随着年平均温度和土壤总氮含量的增加而显著增加.而在碱性土壤中,Ptransfer差异主要受到固氮与非固氮植物生物量比值(解释量为13.29%)、年降水量(解释量为10.73%)和土壤总氮含量(解释量为9.33%)的调控.相对于酸性土壤,碱性土壤能够显著增加固氮与非固氮植物生物量比值进而增加Ptransfer.同时,在碱性土壤中Ptransfer与年降水量和土壤总氮含量呈显著正相关关系.这些结果对提高固氮和非固氮植物间的氮转移,有效缓解土壤氮对非固氮植物生长的限制以及构建稳定群落具有重要意义.
Soil pH modulates nitrogen transfer from nitrogen-fixing plants to non-nitrogen-fixing plants

王丽娜、于永强、芦东旭、唐亚坤

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西北农林科技大学林学院,陕西杨凌712100

中国科学院水利部水土保持研究所,陕西杨凌712100

固氮植物 氮转移 土壤pH 线性混合模型

国家自然科学基金国家重点研发计划

419774252017YFA0604801

2022

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):2022.46(1)
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