内蒙古草原几种常见植物的氮竞争策略的研究

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氮是陆地生态系统中的一种主要限制因子。关于植物氮竞争策略的研究由来已久。不同的植物可能采用不同的策略来满足它们的氮需求。氮竞争策略的差异可能是物种共存的一种机制。传统的观点认为,植物只能从土壤中吸收无机氮;有机氮只有经过矿化后才能被植物所利用。但是近来很多研究结果对此观点提出了质疑。一些野外或者实验室实验表明了植物能够直接吸收有机氮,此外更有力的证据还是,人们在植物根部发现了运输氨基酸的载体以及编码它们的基因。鉴于氮元素对陆地植物的限制作用,人们认为植物直接吸收氨基酸的能力具有重要的生态学意义。有研究者提出假说认为:共存植物可能通过吸收不同形式的氮(有机氮或者无机氮),从而分割可利用的氮资源,有效地避免种间竞争而达到共存。植物为了提升其竞争氮的能力,必然会在地上部分和地下部分之间合理分配有限的资源。茎叶等绿色组织是植物生产有机物的部位,因而它们的活力可以反映植物利用氮资源的能力。根是植物吸收矿质营养的部位,吸收能力的强弱关系到植物从土壤中直接获取资源的能力。植物增加对茎叶等地上生物量的投入必然会减少对根的投入,反之亦然。共存植物之间在适应氮受限的环境时可能会采用不同的分配模式,来满足各自对氮资源的需求。而这种种间的差异促进物种共存。   在内蒙古草原上研究者们展开了大量的关于氮的研究,但是这些研究主要关注于植物生理状况和生态系统等层面,很少有研究在群落水平上探讨氮利用策略对物种共存的影响。本实验采用原位同位素标记法来探讨植物对氨态氮、硝态氮和甘氨酸等三种不同形态氮的吸收,以及植物氮获取能力和利用能力之间的关系。结果表明植物虽然能够吸收甘氨酸,但是种间没有氮形式的偏好,相反所有的物种均喜欢吸收硝态氮,胜过氨态氮和甘氨酸。不同植物的氮获取能力和氮利用能力是不同的。群落中的优势种,大针茅获取氮的能力弱于稀有种羽茅和糙隐子草,后两者的氮利用能力却弱于大针茅。然而氮获取能力和氮利用能力之间没有负相关关系。
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