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1.
以霍格兰营养液为培养基质,采用15N同位素示踪技术,研究不同浓度15NO3--N (0、2.5、5、10和20 mmol·L-1,分别以N0、N1、N2、N3和N4表示)对平邑甜茶幼苗生长、光合作用、15N吸收、利用及分配的影响.结果表明:与其他处理相比,N2处理幼苗叶绿素含量、叶面积及各器官干质量最大.叶片净光合速率(Pn)随15NO3--N浓度的增加显著增大,但15NO3--N浓度超过N2处理后Pn略有下降.处理20 d时,N2处理幼苗根系活力最大,根系长度、根系总表面积和根尖数也显著高于其他处理.各处理间15N分配率差异显著,N2处理幼苗各器官间15N分配率最均衡,15N利用率也较高;随15NO3--N浓度增加,各处理幼苗全氮量和15N吸收量呈先升高后降低的趋势,且在N2处理时最大,分别为103.77和21.57 mg.处理12 d后,叶片硝酸还原酶(NR)活性以N2处理最高,N4处理最低,至第16天时,N4处理较N2处理降低了84.9%.因此,15NO3--N供应过低抑制幼苗光合作用及氮素吸收,15NO3--N供应过高则抑制幼苗体内硝态氮同化及根系生长,均不利于苹果幼苗生长及氮素营养吸收利用,适量供氮有利于苹果幼苗的生长、光合作用的提高,以及氮素的吸收、利用和分配.  相似文献   

2.
苦草根系对硝氮和氨氮的吸收   总被引:5,自引:0,他引:5  
徐昇  李欣  钟萍  刘正文 《生态科学》2012,31(3):312-317
硝氮(NO3--N)和氨氮(NH4+-N)是湖泊沉积物间隙水生物可利用氮源的主要形态。论文通过稳定性同位素15N示踪技术,通过模拟实验分别研究了苦草根系对NH4+-N和NO3--N的吸收及其与氮浓度的关系。结果显示,苦草(Vallisnerianatan)根系对NH4+-N的吸收显著高于NO3--N;根系吸收氮后向叶转移,而且NO3--N为氮源时其转移速率较高;NH4+-N浓度的变化对苦草吸收NO3--N有影响,当NH4+-N浓度小于0.072mmol/L时,根系对NO3--N的吸收随NH4+-N浓度的增加而增加,随后降低并趋于平稳;同时,NO3--N浓度对苦草吸收NH4+-N也有类似的影响。  相似文献   

3.
同一生活型的植物可能通过吸收不同形态的氮来利用陆地生态系统中有限的氮, 避免和减少对资源的竞争, 从而完成共生。研究荒漠生态系统同一生活型植物对氮的利用是否存在生态位分离, 有助于深入了解荒漠植物的生存策略, 更好掌握氮利用对荒漠植物生存的影响。该研究利用15N同位素示踪法, 研究古尔班通古特沙漠中广泛分布的2种一年生植物——角果藜(Ceratocarpus arenarius)和碱蓬(Suaeda glauca)在不同月份和不同土壤深度对不同形态氮的吸收策略。结果显示, 在浅层土壤中, 2种植物7月的氮吸收速率均高于6月; 对比不同形态氮的吸收速率, 植物对无机氮的吸收均高于有机氮, 角果藜更偏好吸收硝态氮, 每克干根系最高氮吸收速率可达3.81 μg·h-1, 碱蓬更偏好吸收铵态氮, 每克干根系最高氮吸收速率可达4.74 μg·h-1; 从不同形态氮对总氮的贡献率看, 硝态氮是角果藜吸收氮的有利形态, 占比在35.7%-43.9%之间, 铵态氮是碱蓬吸收氮的有利形态, 占比最高可达48.3%, 最低也有40.0%。2种一年生植物不仅可以利用土壤中的无机氮, 也可以直接吸收利用土壤有机氮。研究结果表明: 在古尔班通古特沙漠生态系统中, 一年生植物对氮的吸收能力有着差异和多元化的特点, 且均可吸收土壤中的可溶性有机态氮源。  相似文献   

4.
豆科植物在氮素缺乏的荒漠生态系统中大量存在,是该生态系统提供有效氮的中心,也是这一区域重要的先锋物种。该文选择古尔班通古特沙漠广泛分布的弯花黄芪(Astragalus flexus)和镰荚黄芪(Astragalus arpilobus)作为研究对象,分别在0~5、5~15 cm土层添加3种不同形态氮(15N-NH4+15N-NO3-15N-glycine),研究两种植物及各器官对不同形态氮素的吸收、分配策略。结果表明:(1)在不同土层中,两种植物均偏好吸收硝态氮,并且弯花黄芪、镰荚黄芪对硝态氮的最高吸收速率均为3.26、2.59μg·g-1·h-1。(2)在不同土层中,植物各器官间均对不同氮源吸收及分配有显著性差异(P<0.05),弯花黄芪根的15N吸收量均大于镰荚黄芪的,3种不同形态氮主要分配于叶。(3)在不同土层中,不同氮源对两种植物的贡献率均为...  相似文献   

5.
牦牛放牧对滇西北高寒湿地土壤环境产生严重影响,改变土壤氮的迁移转化过程,影响湿地生态系统初级生产。然而,关于牦牛排泄物输入对滇西北高寒泥炭沼泽湿地土壤氮转化过程的影响尚不清楚。本研究以滇西北高原典型泥炭沼泽湿地为对象,采用原位土芯室内控制实验方法,研究牦牛排泄物输入对泥炭沼泽湿地土壤氮转化的影响。结果表明,粪便和尿液输入初期促进土壤铵态氮(NH4+-N)积累,但整个培养期则表现为消耗NH4+-N,积累硝态氮(NO3--N),表明该过程以硝化作用为主。粪便和尿液输入提高土壤脲酶活性(P<0.05),降低反硝化酶活性(P<0.05)。粪便输入提高过氧化氢酶活性(P<0.05)和N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性(P<0.05),尿液输入降低N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性(P<0.05)。粪便输入对土壤的矿化和硝化作用无显著性影响,尿液输入对土壤硝化作用影响显著。粪便输入抑制土壤反硝化作用,而尿液输入促进反硝化作用。牦牛排泄物输入通过影响泥炭沼...  相似文献   

6.
氮磷添加对内蒙古温带典型草原净氮矿化的影响   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
氮素矿化是决定土壤供氮能力的重要生态过程, 也是目前国内外土壤氮循环研究的重点。养分添加在调节土壤的氮转化方面起着重要的作用。该文以内蒙古锡林河流域温带典型草原为研究对象, 通过不同水平的氮(N)和磷(P)养分添加实验, 利用树脂芯原位培养法分析研究不同水平施氮、施磷对生长季草地土壤氮矿化的影响。结果表明: 高氮处理对草地土壤硝态氮(NO3- -N)、铵态氮(NH4+ -N)及无机氮都有明显的影响, 其中25 g N·m?2·a?1和10 g N·m?2·a?1高氮处理显著提高了无机氮含量, 25 g N·m?2·a?1高氮处理显著增加土壤的NO3- -N及NH4+ -N含量。与施氮相比, 施磷处理对土壤NO3--N、NH4+ -N及无机氮的影响较为有限, 只有12.5 g P2O5·m-2·a-1的磷处理显著促进了NO3- -N及无机氮含量。高氮处理对草地土壤氮素转化有明显影响, 其中25 g N·m?2·a?1高氮处理对净硝化速率、氨化速率及矿化速率都有显著的促进作用, 说明高梯度的施氮处理有利于提高土壤的供氮能力。氮是内蒙古锡林河流域草原生态系统有机氮矿化的限制因子。与施氮相比, 施磷处理对草地土壤氮转化的作用较为有限, 仅有12.5 g P2O5·m-2·a-1 + 2 g N·m?2·a?1处理显著促进生长季中期的净氨化速率。说明施磷对土壤氮转化的影响弱于施氮的影响。养分添加显著提高了草地的地上生物量。 养分添加情景下, 土壤湿度与净矿化速率极显著相关, 表明湿度是影响该区域温带草原土壤氮矿化的主效因素。环境因子(如有机碳含量、土壤全氮及土壤C/N)与不同氮处理下的净矿化速率之间显著相关, 而土壤微生物碳、氮含量与土壤氮矿化均没有显著相关性。  相似文献   

7.
城市人为成因的气态活性氮排放影响空气质量,导致周边的陆地生态系统大气氮输入量持续增加。然而,陆地生态系统大气活性氮特别是溶解态无机氮(DIN)和溶解态有机氮(DON)的同步观测仍然较为缺乏,影响氮沉降生态效应的全面、准确评估。本研究观测了北京东灵山森林生态系统定位研究站2019年6月至2020年1月每周的混合沉降中铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)和总溶解态氮(TDN)浓度,计算了DON浓度和各形态氮的沉降通量,分析了它们的月际和干湿季差异及其变化机制。结果表明:该站点大气沉降中NH4+-N、NO3--N、DON和TDN体积加权平均浓度分别为1.45±0.04、0.70±0.01、1.81±0.66和3.96±0.65 mg N·L-1,TDN年沉降通量为25.00 kg N·hm-2·a-1,NH4+<...  相似文献   

8.
盐角草(Salicornia europaea L.)是一种喜盐植物,其最佳生长的实现需要200—400 mmol/L NaCl。为了解盐渍环境下盐角草氮素吸收利用特点,在水培添加200或400 mmol/L NaCl情况下,从生长指标,光合参数,根系体积和活力,硝酸还原酶与谷氨酰胺合成酶活力,蛋白、总氮、硝态氮及铵态氮含量等方面检测了硝态氮、铵态氮和尿素3种氮形态对盐角草生长的影响。研究发现以氮摩尔浓度(mmol/L)计,在0.1—400 mmol/L浓度范围进行测试,盐角草在0.1 mmol/L低氮条件下仍能维持生长,同时,抑制盐角草生长的氮浓度域值较高,其中铵态氮、尿素和硝态氮分别为50、50及400 mmol/L。研究结果表明盐角草吸收利用氮素的能力强,对氮素的浓度耐受范围宽,3种氮形态都可作为氮源满足其生长需要,但有效促进生长的效果存在差异,总体顺序从高到低依次为硝态氮、铵态氮和尿素。研究为揭示盐生植物氮吸收利用特点提供了基础数据,对提高盐生植物生产力,指导沿海滩涂生态建设具有一定的指导意义。  相似文献   

9.
氮沉降对森林植物的影响   总被引:78,自引:9,他引:78  
综述了氮沉降对森林植物的影响。氮沉降对森林植物的影响主要表现在以下6个方面:(1)在一定量范围内的氮沉降有利于植物的光合作用,但过量后则会引起植物的光合速率下降;(2)当植物生长受氮限制时,在一定程度上的氮沉降增加植物生产力,但当氮过量后,氮沉降则使植物的生产力下降;(3)过量的氮沉降导致植物体各种营养元素含量的比例失衡;(4)氮沉降会改变植物的形态结构,集中表现为根/冠比减小;(5)氮沉降会增加植物对天然胁迫如干旱、病虫害和风的敏感性,减少其抵御能力;(6)氮沉降会改变植物组成和降低森林植物的多样性。  相似文献   

10.
外来入侵植物的氮代谢及其土壤氮特征   总被引:7,自引:1,他引:6  
研究了4种外来入侵植物(五爪金龙、南美蟛蜞菊、金腰箭和马缨丹)和1种本地植物鸡矢藤(对照)的氮代谢及其土壤氮特征.结果表明:外来人侵植物的组织硝酸还原酶活性、根际土壤NH4-N、NO3-N含量、蛋白酶活性和脲酶活性均较高,分别为鸡矢藤的1.65~4.34、1.56~2.15、1.72~3.11、1.43~3.23和1.41~3.33倍,而植物组织硝态氮含量则较低,仅为鸡矢藤的17.5%~50.6%.相关分析表明:植物组织硝酸还原酶活性与根际土壤总氮、NH4-N、NO3-N含量呈显著正相关(P<0.05),与蛋白酶活性和脲酶活性呈极显著正相关(P<0.01).这说明,外来植物入侵使土壤氮代谢加快,氮的生物有效性增强,氮同化能力提高,并且较好地将植物体氮素代谢与土壤氮素代谢协调起来.因此,较强的氮素同化能力与加速土壤氮素的转化可能是植物成功入侵的重要机制之一.  相似文献   

11.
宋明华  陈锦  蒋婧  王枫  于飞海 《生态学报》2020,40(11):3688-3697
外源氮素(N)输入陆地生态系统后会引起植物和土壤各碳库的变化,但是对不同化学形态氮素的长期输入如何影响光合碳在植物组织、土壤、土壤呼吸中的分配及转运知之甚少,尤其是对于氮输入引起光合碳分配变化进而作用于植物和土壤碳库的机制的认识还非常匮乏。基于在青藏高原矮嵩草草甸开展的不同化学形态氮素添加的长期实验,利用13C示踪方法揭示了光合碳在植物地上、地下组织的分配,及其随时间在土壤中的滞留和随土壤呼吸的释放。研究结果表明,外源氮素添加10年后,与对照未添加氮素处理相比,氨态氮处理下的地上生物量增加了49.5%,氨态氮处理下的地下生物量增加了111.3%。土壤中滞留的13C整体呈下降趋势,氨态氮处理下的土壤碳库显著高于硝态氮处理下的值。不同处理下的土壤呼吸中13C的滞留量随时间呈指数衰减的变化趋势,其中,硝态氮处理下的13C衰减最快。13C同位素标记后第1天测定植物茎和叶内的13C约占刚刚标定完茎和叶内13C的80%,不同处理之间没有显著性差异...  相似文献   

12.
二氧化氮(NO2)是大气氮氧化物之一,是大气气溶胶颗粒形成的主要成分,降低大气NO2浓度可减轻空气中的雾霾.大气NO2通过干沉降和湿沉降两种方式降落到植物叶片.植物吸收NO2后主要通过两种代谢途径来降低空气中NO2浓度: 一是主要在细胞质和叶绿体中利用还原酶的氮代谢途径,二是在质外体和细胞质中的歧化反应.植物吸收NO2干扰了植物正常的生长和生理代谢,包括: 植物营养和生殖生长,植物体内硝酸还原酶(NaR)活性、亚硝酸还原酶(NiR)活性、氮素吸收、光合等生理代谢过程.对目前国内外有关大气NO2影响植物生长与代谢的研究进展进行了综述,并对植物吸收NO2的生理及分子机制的未来研究方向进行了展望.  相似文献   

13.
以霍格兰营养液为培养基质,采用15N同位素示踪技术,研究不同浓度15NO3--N (0、2.5、5、10和20 mmol·L-1,分别以N0、N1、N2、N3和N4表示)对平邑甜茶幼苗生长、光合作用、15N吸收、利用及分配的影响.结果表明:与其他处理相比,N2处理幼苗叶绿素含量、叶面积及各器官干质量最大.叶片净光合速率(Pn)随15NO3--N浓度的增加显著增大,但15NO3--N浓度超过N2处理后Pn略有下降.处理20 d时,N2处理幼苗根系活力最大,根系长度、根系总表面积和根尖数也显著高于其他处理.各处理间15N分配率差异显著,N2处理幼苗各器官间15N分配率最均衡,15N利用率也较高;随15NO3--N浓度增加,各处理幼苗全氮量和15N吸收量呈先升高后降低的趋势,且在N2处理时最大,分别为103.77和21.57 mg.处理12 d后,叶片硝酸还原酶(NR)活性以N2处理最高,N4处理最低,至第16天时,N4处理较N2处理降低了84.9%.因此,15NO3--N供应过低抑制幼苗光合作用及氮素吸收,15NO3--N供应过高则抑制幼苗体内硝态氮同化及根系生长,均不利于苹果幼苗生长及氮素营养吸收利用,适量供氮有利于苹果幼苗的生长、光合作用的提高,以及氮素的吸收、利用和分配.  相似文献   

14.
林木对不同形态氮素具有选择性吸收特征,铵态氮和硝态氮是植物吸收的主要氮素形态.为了明确刨花楠对铵态氮和硝态氮的吸收差异,采用盆栽试验方法,以铵态氮和硝态氮为氮源,以1年生刨花楠实生苗为研究对象,以当地山地红壤为基质,设置了7种不同的铵硝比配施添加试验,研究氮素形态和配比对刨花楠幼苗生长和叶片性状的影响.结果 表明:不同...  相似文献   

15.
氮沉降对森林生态系统磷循环产生了不可忽视的影响, 尤其是加剧了植物生长的磷限制, 从而使得氮沉降背景下植物磷含量变化备受关注。该文综述了氮添加对森林植物磷含量的影响, 认为氮添加通过促进土壤磷酸酶活性进而提高土壤有效磷含量, 有利于植物的磷吸收并增加植物磷含量。同时, 森林植物磷含量对氮添加的响应还受物种、生活型以及施氮时间长短等因素的影响。基于森林植物磷含量对氮添加响应的差异性, 该文进一步探讨氮富集背景下森林植物磷含量变化的可能机制: 1)外源氮输入通过改变土壤中有效磷含量从而对植物磷的来源产生影响; 2)通过影响植物的根系分泌物、菌根共生和根系形态结构等进而影响植物的磷吸收能力; 3)通过影响植物的磷养分再分配、磷养分重吸收对植物磷利用效率产生影响。综上所述, 外源氮输入使植物磷含量发生改变, 首要原因是土壤有效磷含量的改变, 其次是植物磷吸收能力和磷利用效率的改变起调控作用。  相似文献   

16.
植物主要依赖自身根系从土壤中获取矿质养分; 具有不同根形态的植物对于养分的吸收能力存在差异。丛枝菌根真菌(AMF)能与陆地植物根系形成共生关系, 帮助植物吸收矿质养分。但是, AMF对于植物根系养分吸收的促进效应是否会受根形态的影响还鲜有研究。该研究选取4种不同根形态基因型水稻(根毛缺陷突变体rhl1、侧根缺陷突变体iaa11、不定根缺失突变体arl1和野生型Kas)为研究对象, 设置2种施氮水平处理(低氮: 20 mg·kg-1氨氮; 高氮: 100 mg·kg-1氨氮), 利用稳定同位素15N示踪标记技术, 探究AMF和氮添加对不同根形态植物氮吸收的影响。研究结果发现, 相比低氮处理, 高氮处理下, rhl1、Kas、iaa11arl1的茎叶15N浓度分别提高了60%、72%、128%与118%, 说明氮添加显著促进了水稻氮吸收, 且iaa11arl1对氮添加的响应更强烈。在低氮水平下, AMF对rhl1、Kas、iaa11arl1氮吸收的平均效应值分别为17%、31%、42%、51%, 表明AMF对于植物氮吸收的促进效应受根形态影响, iaa11arl1对AMF的响应明显高于Kas与rhl1; 相较于低氮水平, 高氮水平下AMF对于不同根形态水稻氮吸收的促进效应都会显著降低, 表明氮添加削弱了AMF对植物氮吸收的促进效应。该研究阐明了4种不同根形态基因型水稻氮养分吸收存在显著差异, 其中氮吸收能力较弱的基因型水稻对AMF的响应更强, 该结果补充了植物与AMF在养分吸收上存在功能互补的控制实验证据。  相似文献   

17.
孙志高  孙文广 《生态学杂志》2016,27(4):1135-1144
以黄河口生态恢复前后未恢复区(R0)、2007年恢复区(R2007)和2002年恢复区(R2002)的芦苇湿地为研究对象,研究了不同形态氮输入对湿地土壤N2O产生过程的影响与贡献.结果表明: 硝态氮(NO3--N)输入对恢复区湿地土壤N2O总产生量的影响远远大于铵态氮(NH4+-N),但两者均抑制了R0土壤的N2O总产生量.尽管NO3--N输入对R2002表层土壤N2O总产生量的影响明显大于R2007,但二者的N2O产生量均随氮输入量的增加而增加.恢复区湿地土壤的反硝化作用和硝化细菌反硝化作用受NO3--N输入的影响明显,而R0土壤产生N2O的生物过程受其影响并不显著.尽管NH4+-N输入对湿地土壤N2O的总产生量影响不大,但其输入整体促进了R0 土壤的硝化细菌反硝化作用、R2007土壤的硝化作用和R2002土壤的非生物作用.比较而言,NO3--N输入对R0、R2007和R2002湿地土壤N2O产生的非生物作用主要表现为抑制,NH4+-N输入则整体提高了R0和R2002湿地土壤非生物作用的N2O产生量,这与不同形态氮输入对土壤pH的调节作用密切相关.研究发现,NO3--N输入大大增加了湿地土壤的N2O总产生量,改变了原有湿地土壤生物作用和非生物作用的贡献模式,故生态恢复工程导致的营养盐输入(NO3--N)应受到特别关注.  相似文献   

18.
外来植物的引种和入侵已成为一个全球性的重要问题.许多外来植物不仅可以改变陆地生态系统的氮输入、输出,而且还可以通过改变氮素吸收、再利用,凋落物质量,土壤环境,土壤生物等因子影响陆地生态系统内都氮循环.在概述陆地生态系统氮循环基础上,系统综述了外来植物对陆地生态系统氮循环的影响方式和途径以及可能造成的生态后果,并对将来研究方向进行了展望:应更多考虑外来植物影响机制的复杂性、不同养分元素循环的相互作用和新技术手段的应用.  相似文献   

19.
以珍稀濒危药用植物三叶青(Tetrastigma hemsleyanum Diels et Gilg)为材料,通过遮荫条件下(30%自然光)的盆栽试验,研究了硝态氮(NO3--N)和铵态氮(NH4+-N)两种不同氮素形态对其根和叶中黄酮类活性成分含量的影响并探讨其机制。结果表明:NO3--N处理后的三叶青叶中原花青素B1、芦丁、山柰酚-3-O-芸香糖苷、槲皮素、异槲皮苷、山柰酚的含量比NH4+-N处理的高;其根中的原花青素B1、芦丁、山柰酚-3-O-芸香糖苷、槲皮素、异槲皮苷、山柰酚的含量比NH4+-N处理的高。进一步的研究发现NO3--N处理过的三叶青其根、叶中与黄酮类化合物合成相关的酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)、查尔酮合成酶(CHS)转录与表达水平高于NH4+-N处理的三叶青。此外,NO3--N处理的三叶青叶、根中的PAL和CHS酶活性也高于NH4+-N处理。利用PAL特异性抑制剂AOA处理后,AOA能显著抑制PAL酶活性(P<0.05)并导致黄酮类成分含量极显著下降(P<0.01)。综上所述,施用NO3--N更有益于三叶青黄酮类化合物的生物合成,其主要是通过增加PAL代谢途径关键酶的基因表达量进而提高其酶活性来增强黄酮类化合物的合成。  相似文献   

20.
枣粮间作生态系统土壤氮空间分布特性   总被引:8,自引:1,他引:7  
基于枣粮间作复合生态系统内部异质性,通过在不同位置采样测定,探讨了枣粮间作系统内土壤氮素空间分布特性.结果表明:(1)枣粮间作生态系统中,在小麦收获期和玉米收获期两个时期,土壤全氮和硝态氮含量均存在明显的垂直和水平两个方向空间变异性.而土壤铵态氮含量极低且没有明显的空间变异;(2)与全氮相比,枣粮间作系统中硝态氮空间变异性更强,且随着时间变化其空间分布特性有明显变化;(3)氮素施用量对土壤全氮和硝态氮空间变异有正向作用,而植株对氮的吸收利用可以降低土壤氮素分布空间差异程度.各因子对土壤全氮空间变异影响强弱顺序为氮吸收量>氮素施用量>土壤含水量;对土壤硝态氮空间变异影响强弱顺序为氮素施用量>土壤全氮含量>氮素吸收量>土壤含水量.  相似文献   

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