Page 92 - 《广西植物》2023年第12期

２ ２ ５ ８ 广 西 植 物 ４３ 卷
配及氮在植物体内运输途径等方面都存在差异 科 １２３ 属 高 等 植 物ꎬ 共 ２０８ 种ꎮ 其 中ꎬ 以 藜 科
(叶晶等ꎬ２０１５ꎻ孙丹宇ꎬ２０１９)ꎮ 关于豆科植物氮 ( Ｃｈｅｎｏｐｏｄｉａｃｅａｅ ) ( ２４ 属 ５３ 种 )、 十 字 花 科
素吸收利用及氮素分配的研究大多集中于农业生 (Ｂｒａｓｓｉｃａｃｅａｅ)(１６ 属 ２２ 种)、菊科(Ａｓｔｅｒａｃｅａｅ) (１５

态系 统 和 森 林 生 态 系 统 ( 安 慧ꎬ ２００８ꎻ 刘 焕 鲜ꎬ 属 ２０ 种)、豆科 ( Ｆａｂｅｃｅａｅ) ( ８ 属 １８ 种)、 禾本科
２０１３)ꎬ但有关荒漠区豆科植物对不同形态氮吸 (Ｐｏａｃｅａｅ)(１２ 属 １３ 种)、蓼科(Ｐｏｌｙｇｏｎａｃｅａｅ) (３ 属

收、分配的研究偏少ꎮ １１ 种)、蒺藜科(Ｚｙｇｏｐｈｙｌｌａｃｅａｅ) (４ 属 ８ 种) 和柽柳
Ｚｈｕａｎｇ 等(２０２０)研究发现ꎬ在古尔班通古特沙 科(Ｔａｍａｒｉｃａｃｅａｅ)(２ 属 ８ 种) 最为丰富ꎬ共含 ８４ 属
漠中ꎬ不同生活型的非豆科草本植物对不同形态氮 １５３ 种ꎬ分别约占沙漠植物总属数的 ６８％和总种数
素的利用具有偏好性ꎬ这种偏好性在客观上减少了 的 ７４％(张立运和陈昌笃ꎬ ２００２)ꎮ 古尔班通古特沙
植物之间 资 源 利 用 的 竞 争 性ꎮ 庄 伟 伟 和 侯 宝 林 漠中的 １８ 种豆科植物对沙地土壤系统养分的稳定
(２０２１)研究发现ꎬ在古尔班通古特沙漠生态系统 和平衡具有重要的生态价值ꎮ
中ꎬ４ 种短命生活型非豆科草本植物对氮素的吸收 本研究依托课题组与中国科学院新疆生态与
能力存在差异和多元化的特点ꎬ并且均可吸收土壤 地理研究所在古尔班通古特沙漠南缘建立的准噶
中的可溶性的有机态氮源ꎮ 在氮素匮乏的古尔班 尔荒漠生态系统长期监测样地(８６°１３′ Ｅ、４４°４０′
通古特沙漠典型温带荒漠生态系统中ꎬ豆科植物各 Ｎ)ꎬ样地中具有完善的长期气象和土壤理化性质
器官对不同形态氮素是否具有吸收和分配特征ꎮ 检测体系ꎮ ２０２１ 年 ４ 月ꎬ选择植被覆盖较均一且
我们提出假设:该区豆科植物各器官对不同形态氮 地势平坦区ꎬ分别设定 ４ 个 １０ ｍ × １０ ｍ 的大样
素具有不同的氮素吸收和分配特征ꎬ并对不同氮源 方ꎬ每个大样方相隔 ６０ ｍ 以上ꎬ相当于 ４ 个重复ꎮ
有偏好吸收性ꎮ 因此ꎬ本研究选择这一典型的温带 表 １ 为 ５ 月份实验期间样地土壤的养分状况ꎮ
荒漠作为实验区ꎬ以两种常见豆科植物弯花黄芪
(Ａｓｔｒａｇａｌｕｓ ｆｌｅｘｕｓ)和镰荚黄芪(Ａ. ａｒｐｉｌｏｂｕｓ) 作为研 表 １ 古尔班通古特沙漠样地土壤的养分状况
究对象ꎬ通过 Ｎ 同位素示踪技术研究不同形态氮 (ｎ ＝ ４ꎬ 平均值±标准差)
１５
素对不同生活型豆科植物氮素吸收和利用的策略ꎬ Ｔａｂｌｅ １ Ｓａｍｐｌｅ ａｒｅａ ｓｏｉｌ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ
以期为豆科植物的氮素吸收偏好性提供理论基础ꎬ Ｇｕｒｂａｎｔｕｎｇｇｕｔ Ｄｅｓｅｒｔ (ｎ ＝ ４ꎬ ｘ±ｓ)
加深对荒漠生态系统氮素循环的认识、维持氮素平 土壤深度
衡ꎬ为新疆干旱、半干旱区域豆科植物氮素利用和 土壤组成成分含量 Ｓｏｉｌ ｄｅｐｔｈ (ｃｍ)
Ｓｏｉｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ
０ ~ ５ ５~ １５
可持续发展提供依据ꎮ
土壤有机碳 ０.５４３±０.０７６ａ ０.４３２±０.０２９ｂ
１ 材料与方法 Ｓｏｉｌ ｏｒｇａｎｉｃ Ｃ (ｇｋｇ )
￣１
总氮 ０.１７２±０.０３１ａ ０.０７４±０.０２５ｂ
￣１
Ｔｏｔａｌ ｎｉｔｒｏｇｅｎ (ｇｋｇ )
１.１ 研究区域与样地概况 铵态氮 １２.５３３±０.９６４ａ ９.２８７ ０.８７８ｂ
￣１
Ａｍｍｏｎｉａ ｎｉｔｒｏｇｅｎ (μｇｇ )
研究区位于欧亚大陆腹地(８４°３１′—９０°００′ Ｅ、
硝态氮 ２５.３８７±１.５８９ａ ２０.０８６±０.４５７ｂ
４４°１１′—４６°２０′ Ｎꎬ海拔 ３００ ~ ６００ ｍ)ꎬ其面积约为 Ｎｉｔｒａｔｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ (μｇｇ )
￣１
４.８８×１０ ｋｍ ꎬ是我国最大的固定半固定沙漠ꎮ 年 有机氮 １５.６６７±０.６３５ａ １１.２８６±１.２８５ｂ
４
２
￣１
Ｏｒｇａｎｉｃ Ｎ (μｇｇ )
均降水量 ７９ ｍｍꎬ其春季降水量较高ꎬ占全年降水量
注: 同行不同小写字母表示土层间存在显著性差异 ( Ｐ <
的 ４７.６％ꎮ 年均气温 ７.３ ℃ꎬ年蒸发量达 ２ ６０７ ｍｍ
０.０５)ꎮ
(周宏飞ꎬ２０１０)ꎮ 降水集中在 ４ 月和 ７ 月之间ꎬ其
Ｎｏｔｅ: Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｏｗｅｒｃａｓｅ ｌｅｔｔｅｒｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ
他月份的降水量少ꎬ冬季使沙漠表面通常覆盖 ２０ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｔｗｏ ｌａｙｅｒｓ (Ｐ<０.０５).
ｃｍ 厚的雪ꎬ这种降水－温度－时间模式使草本植物
在春夏繁茂(Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００６)ꎮ 试验区ꎬ０ ~１５ ｃｍ １.２ 植物的选择
土层土壤的 ｐＨ 值范围为 ８.３１±０.０４(依里帆艾克 在选定的大样方内ꎬ选取弯花黄芪和镰荚黄
拜尔江等ꎬ２０２２)ꎻ０ ~ ２０ ｃｍ 土层土壤自然含水率为 芪单一植物群落ꎬ每种植物设好 ３２ 个 ５０ ｃｍ × ５０
３ ￣３
０.０６１(ｃｍ ｃｍ )(董义阳等ꎬ２０１７)ꎮ 该沙漠有 ３０ ｃｍ 的小样方ꎬ共取 ６４ 株植物ꎮ 按 ２ 个土壤深度、４