Page 64 - 《广西植物》2026年第6期

６ 期 胡家雪等: 不同生态型硬叶兜兰的氮素利用效率差异比较及其碳氮分配策略 ９ ７ ９

１ １ꎬ３ １ １∗ １
ＨＵ Ｊｉａｘｕｅ ꎬ ＷＵ Ｑｉａｎ ꎬ ＬＩ Ｙｉｎ ꎬ ＬＩ Ｚｏｎｇｙａｎ ꎬ ＲＵＡＮ Ｙｕｅｈｏｎｇ ꎬ
１ ２
ＹＡＮＧ Ｊｉａｎｍｉｎ ꎬ ＮＩＡＮ Ｙａｏｐｉｎｇ
( １. Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌａｎｄｓｃａｐｅ ａｎｄ Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒｅꎬ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０２２４ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ２. Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｓｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ
Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎꎬ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０２２４ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ３. Ｙｉｌｉａｎｇ Ｃｏｕｎｔｙ
Ｓｔａｔｅ￣Ｏｗｎｅｄ Ｇａｒｄｅｎ Ｆｏｒｅｓｔ Ｆａｒｍꎬ Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５２１００ꎬ Ｃｈｉｎａ )

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｏ ｒｅｖｅａｌ ｔｈｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｐａｐｈｉｏｐｅｄｉｌｕｍ ｍｉｃｒａｎｔｈｕｍ ｅｃｏｔｙｐｅｓ ｉｎ ｋａｒｓｔ
ｈａｂｉｔａｔｓꎬ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｆｏｃｕｓｅｄ ｏｎ ｔｈｒｅｅ ｅｃｏｔｙｐｅｓ (ｌｉｔｈｏｐｈｙｔｉｃ ｔｙｐｅꎬ ｓｃｒｕｂ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｔｙｐｅꎬ ａｎｄ ｕｎｄｅｒｓｔｏｒｙ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｔｙｐｅ)
ｃｏ￣ｏｃｃｕｒｒｉｎｇ ｉｎ ａ ｌｉｍｅｓｔｏｎｅ ａｒｅａ ｉｎ ｓｏｕｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｙｕｎｎａｎ. Ｗｅ ａｉｍｅｄ ｔｏ ｃｏｍｐａｒｅ ｔｈｅｉｒ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｕｐｔａｋｅ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ
ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓ ａｎｄ ｅｌｕｃｉｄａｔｅ ｔｈｅｉｒ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ￣ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ. Ｂｙ
ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｓｏｉｌ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｐｌａｎｔ Ｎ ｐｈｅｎｏｔｙｐｅｓ ａｌｏｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ｋｅｙ Ｎ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ
ｅｎｚｙｍｅｓ. Ｗｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｉｎｔｅｒ￣ｅｃｏｔｙｐｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ Ｎ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｕｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙꎬ ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｂｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ
ｏｆ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｗａｓ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｉｎ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｕｐｔａｋｅ
ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ( ＮＵｐＥ)ꎬ ｗｈｉｌｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｕｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ( ＮＵＥ) ｄｉｆｆｅｒｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ａｍｏｎｇ ｅｃｏｔｙｐｅｓ ( Ｐ < ０. ０５). Ｔｈｅ
￣１ ￣１
ｌｉｔｈｏｐｈｙｔｉｃ ｔｙｐｅ [(２.８３ ± ０. １４) ｇｍｇ ] ａｎｄ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｓｔｏｒｙ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｔｙｐｅ [(２.８３ ± ０.０５) ｇｍｇ ] ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ
￣１
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ＮＵＥ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｓｃｒｕｂ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｔｙｐｅ [(２.６４±０.２２) ｇｍｇ ]. (２) Ｄｉｖｅｒｇｅｎｔ ａｄａｐｔｉｖｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ
ｗｅｒｅ ｆｏｒｍｅｄ: ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｓｔｏｒｙ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｔｙｐｅ ｈａｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｇｒｅａｔｅｒ ｔｏｔａｌ ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ [(６４.８０±９.８６) ｃｍ] ａｎｄ ｒｏｏｔ￣ｔｏ￣
ｓｈｏｏｔ ｒａｔｉｏ (０.９５±０.２２) ｔｈａｎ ｔｈｅ ｌｉｔｈｏｐｈｙｔｉｃ ｔｙｐｅ [ｔｏｔａｌ ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ: (５０.２６±１７.５０) ｃｍꎻ ｒｏｏｔ￣ｔｏ￣ｓｈｏｏｔ ｒａｔｉｏ: ０.７２±
０.１７]. Ｉｎ ｃｏｎｔｒａｓｔꎬ ｔｈｅ ｌｉｔｈｏｐｈｙｔｉｃ ｔｙｐｅ ｄｉｓｐｌａｙｅｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｕｐｔａｋｅ ｐｅｒ ｕｎｉｔ ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈꎬ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ
ｓｕｒｐａｓｓｉｎｇ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｓｔｏｒｙ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｔｙｐｅ (Ｐ<０.０５). Ｔｈｅ ｓｃｒｕｂ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｔｙｐｅ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ ａ ｓｔｒｏｎｇ ｎｉｔｒａｔｅ ａｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎ
￣１ ￣１
ｃａｐａｃｉｔｙꎬ ｐｏｓｓｅｓｓｉｎｇ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｎｉｔｒａｔｅ ｒｅｄｕｃｔａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ [(４９.３７±１.０８) μｇｇ ｈ ] ａｎｄ ｌｅａｆ Ｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ. (３)
Ｃａｒｂｏｎ￣ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ｄｉｆｆｅｒｅｄ ｍａｒｋｅｄｌｙ: ｔｈｅ ｌｉｔｈｏｐｈｙｔｉｃ ｔｙｐｅ ｈａｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｗｈｏｌｅ￣ｐｌａｎｔ ｃａｒｂｏｎ￣ｔｏ￣
ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｒａｔｉｏ (Ｃ/ Ｎ)ꎬ ｗｈｅｒｅａｓ ｔｈｅ ｓｃｒｕｂ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｔｙｐｅ ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ｔｈｅ ｇｒｅａｔｅｓｔ Ｃ ａｎｄ Ｎ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｓ ｂｕｔ ｔｈｅ ｌｏｗｅｓｔ
Ｃ/ Ｎ. Ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｓｔｏｒｙ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｔｙｐｅ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｄｉｓｐｌａｙｅｄ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｖａｌｕｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅｓｅ ｔｒａｉｔｓ. (４) Ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ
ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔꎬ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｕｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｏｔａｌ ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈꎬ ｒｏｏｔ ｃａｒｂｏｎ
ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎꎬ ａｎｄ ｌｅａｆ Ｃ/ Ｎꎬ ａｎｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｎｅｇａｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｓｏｉｌ ａｍｍｏｎｉｕｍ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｏｎｔｅｎｔ. Ｉｎ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎꎬ
ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｅｃｏｔｙｐｅｓ ｄｅｖｅｌｏｐ ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｂｙ ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ｒｏｏｔ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｃａｒｂｏｎ￣
ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ. Ｔｈｅ ｌｉｔｈｏｐｈｙｔｉｃ ｔｙｐｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｕｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｔｈｒｏｕｇｈ ｍｏｒｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｕｐｔａｋｅ ｐｅｒ
ｕｎｉｔ ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ａ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ａ ｈｉｇｈｅｒ Ｃ/ Ｎ. Ｂｙ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ
ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｕｐｔａｋｅ/ ｕｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ Ｎ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ ａｍｏｎｇ ｅｃｏｔｙｐｅｓꎬ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｅｌｕｃｉｄａｔｅｓ ｔｈｅｉｒ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ
ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ￣ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎꎬ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ
ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｓ ｓｐｅｃｉｅｓ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｐａｐｈｉｏｐｅｄｉｌｕｍ ｍｉｃｒａｎｔｈｕｍꎬ ｋａｒｓｔ ｅｃｏｔｙｐｅꎬ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｕｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ (ＮＵＥ)ꎬ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ａｄａｐｔａｔｉｏｎꎬ ｃａｒｂｏｎ￣
ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ

植物在贫氮生境中的氮素利用策略是养分生 数(符裕红等ꎬ ２０２０ꎻＣｈａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２４)ꎮ 植物氮
态研究的热点问题ꎬ对于揭示植物的环境适应性 素利用效率的高低受到土壤氮供应、生境条件以
与进化机制具有重要的理论意义ꎮ 植物对氮素的 及植物自身遗传特性与表型可塑性的复杂网络调
利用效率( ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｕｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙꎬ ＮＵＥ) 是一个综 控 ( Ｘｕ ＆ Ｔａｋａｈａｓｈｉꎬ ２０２０ꎻ Ｇｏｖｉｎｄａｓａｍｙ ｅｔ ａｌ.ꎬ
合性的功能性状ꎬ反映了其从获取到利用氮资源 ２０２３)ꎮ 不同物种乃至同一物种的不同生态型或
的整体效能(Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９ꎻＷａｎｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１ꎻ 基因型ꎬ在根系构型、氮吸收动力学偏好以及氮同
Ｙａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２３)ꎮ 在实际研究中ꎬ植株不同器官 化关键酶活性上存在差异ꎬ这些差异共同塑造了
的氮含量、氮积累量以及碳氮比( Ｃ / Ｎ) 等指标ꎬ常 其独特的氮素利用效率( Ｄｕａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２３ꎻＷａｎｇ
被用作评估其氮素利用策略与效率的重要代理参 ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２３ꎻＴａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２３)ꎮ 例如ꎬ高原生态