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1、I毕 业 论 文论文题目（中文）祁连山北坡中部祁连圆柏叶片 N、P 的时空变化特征及其生长策略的探讨 论文题目（外文） The Temporal and Spatial Variations in Leaf N,P of Qilian Juniper and Its Growth Strategy in the Middle Part of Northern Slopes of Qilian Mountain, Northwestern China II祁连山北坡中部祁连圆柏叶片 N、P 的时空变化特征及其生长策略的探讨中文摘要植物 N、P 特征可以明确植物受到哪种元素的限制作用。同时，植物为
2、适应生境而采取的生长策略也可以反映叶片 N、P 的时空变化特征上。祁连山北坡中部的区域气候变化对全球气候变化响应敏感，降水和气温有着显著的垂直递减率。本研究以 3 个海拔高度带（2900m、3300m、4600m）中的祁连圆柏为对象，分析了其叶片 N、P 的时空变化特征，并结合树高、胸径和叶片干物质含量，探讨了该区祁连圆柏的生长策略。结果表明：1）该区祁连圆柏叶片 N 的平均含量为 10.00mg/g12.00mg/g；P 的平均含量 0.80mg/g1.60mg/g； N/P 的平均值为 7.0013.00，显著低于世界和中国植被N、P、N/P 的平均水平。 2）随着海拔升高，祁连圆柏叶片的
3、 P 含量显著升高，N/P 显著降低，N 含量未有显著的变化。在生长季，祁连圆柏的叶片 N 含量持续升高，而 P含量在高海拔处和低海拔处表现出相反的时间变化趋势。3）该区祁连圆柏主要受 N 元素的限制。且海拔越高，限制的程度越严重。4）祁连圆柏为适应当地气候环境，在高海拔处和低海拔处采取了不同的生长策略。在低海拔区域，祁连圆柏主要受干旱胁迫，树木通过增加叶片干物质含量来增加其抗旱性。在高海拔区域，祁连圆柏主要受低温胁迫，树木通过增加叶片的 P 含量来增加其抗寒性。关键词：祁连山 祁连圆柏 叶片 N P N/P 生长策略 胁迫IIIThe Temporal and Spatial Variati
4、ons in Leaf N,P of Qilian Juniper and Its Growth Strategy in the Middle Part of Northern Slopes of Qilian Mountain, Northwestern China AbstractThe characteristics of plant N and P can be used to determine which elements are restricted. In addition, the plant growth strategy to adapt to the habitat c
5、an also reflect the temporal and spatial variation characteristics of leaf N and P. The regional climate change in the middle of the north slope of Qilian Mountain is sensitive to the global climate change. We combined temporal and spatial variation characteristics of the Qilian juniper leaf N, P in
6、 3 elevation belts (2900m, 3300m, 4600m) of Qilian mountain with the tree height, DBH and leaf dry matter content, exploring the growth strategies of Qilian juniper. The results show that: 1) the average content of Qilian juniper leaf N is 10.00mg/g 0.80mg/g 12.00mg/g; the average content of P is 1.
7、60mg/g; the average value of N/P is 7 13, significantly lower than the average P, N,N/P level of the world and China vegetation. 2) with the increase of elevation, the content of P of Qilian juniper leaves increased significantly, N/P decreased significantly, N content has no significant change. In
8、the growing season, the content of N in leaves of Qilian juniper continues to rise, while the content of P in high altitude and low altitude time showed the opposite trend. 3) Qilian juniper is mainly affected by the N elements limit. And the higher the altitude is, the more serious the degree of re
9、striction is. 4) In order to adapt to the local climate and environment in high altitude and low altitude, Qilian juniper adopt different growth strategies. In low altitude area, Qilian juniper is mainly affected by drought stress, the drought resistance of trees increased by increasing leaf dry mat
10、ter content. In the high altitude region, Qilian juniper is mainly affected by low temperature stress, the cold hardiness of trees increased by increasing the content of P in leaves.Key words: Qilian Mountain P N/P N Qilian juniper leaf growth strategy stress毕业论文 祁连山北坡中部祁连圆柏叶片 N、P 的时空变化特征及其生长策略的探讨0第
11、一章 前言植物的 N 元素和 P 元素是植物是各种蛋白质和遗传物质的重要组成元素(Reich P. B. et al. 2006；Sistla S.A. et al. 2012)，也是植物生长的限制元素（yang et al. 2011） ，与植物生长和代谢过程的关系极为密切，在植物生长和各种生理机制调节方面发挥着重要作用（牛得草等 2011；Niklas et al. 2005） 。不仅如此，由于酶(N 库) 的装配需要大量核酸的复制(P 库)（Agren et al. 2004；张珂等 2014） ，所以植物的 N 元素和 P 元素之间也存在着密不可分的关系。例如，植被 N/P 可以明确植
12、物群落生产力受到哪种元素的限制作用，即，在 P 素相对稀缺、 N 素相对丰富的生境中，植物体的 N/P 含量相对较高，反之亦然。 (Aerts & Chapin 2000；Gsewell et al. 2004)。无论是气候土壤，还是生境差异，植被生活型不同，甚至人类活动的干扰，都会对 N、P 养分的限制格局产生影响(Gsewell e tal. 2003；Wardle et al. 2004；Davidson et al 2007)，同时，植物也会采取不同的适应策略(Aerts & Chapin ，2000)。一般来说，N/P 可以直接影响生物相对生长率，氮磷比值越低，生物相对生长率越大，因
13、为生物体在快速生长时，会不断增加磷的摄入来满足体内合成核糖体的需要，且磷的增加幅度大于氮的增加幅度（Niklas et al 2006；蔡艳等 2009） 。但是，有时由于气温胁迫，植物为了补偿由于酶活性的降低而造成的新陈代谢的下降，也会增加植物体内 P 的含量，造成 N/P 升高。研究表明，N、P元素间的相互关系在各种植物器官（尤其是叶片） 、个体、种群和群落中具有相似格局，因此可以将叶片水平上的实验数据扩展到整个植株、种群、群落冠层乃至区域或全球生物地理群区（Mcgroddy et al. 2004） 。因此，叶片N、P 的时空分布模式对于阐释整个陆地生态系统的营养盐流模式和植被对全球变化
14、的响应至关重要。目前，国内外已经开展了大量的植物叶片 N、P 含量的研究工作，取得了一系列重要的成果。例如，蔡艳等（2009）通过对峨眉山常绿阔叶林常绿和落叶物种的叶片氮 N、P 含量的测量研究了森林对生态环境的适应性；任书杰等（2012）对比了中国东部南北样带森林生态系统 102 个优势种的叶片氮（N ） 、磷（P）含量与全球尺度研究结果的差异。Tao（2013 ）等研究了新疆卡拉麦里山自然自然保护区 56 种植物的 NP 特征。Aerts&Chapin（2000）和 Liu et 毕业论文 祁连山北坡中部祁连圆柏叶片 N、P 的时空变化特征及其生长策略的探讨1al.（2006）的研究发现，
15、落叶树种的叶片 N、P 含量高于常绿树种；阔叶树的N、P 含量又要高于针叶树种。此外，Reich et al.（2001）研究发现，温带和北方森林生产力受 N 限制，而热带雨林和亚热带常绿林生产力普遍受到 P 的限制。除了对叶片生活型的研究，叶片 N、P 在空间尺度变化也需要大量被研究。Reich et al.（ 2001）研究植物叶片的 N、P 特征的全球分布时发现，随着纬度的升高，植物的 NP 有下降的趋势。Soethe N et al.（2003）与 Hoc G et al.（2005）的研究表明，随着海拔的升高，气温的降低，植物会 N、P 会有升高的趋势。而在热带、亚热带和亚北极苔原的
16、研究的到了相反的结论，叶片N、P 随着海拔的升高有下降的趋势（Hessen et al.2004; Agren and Weih 2012）。除此之外，叶片的化学计量特征和海拔之间有着非线性的关系。例如，研究显示，叶片的 N、P 特征在中国的贡嘎山和秘鲁的安第斯山脉有着岁海拔升高先增加，在降低的趋势（Han et al. 2005; He et al. 2006）。然而，以上这些研究都是基于不同的生活型或空间分布上展开的，基于时间上展开的叶片 N、P 的研究则少之又少。植物的季节变化伴随植物发育阶段的不同，往往涉及物质在功能代谢方面的非平衡分配，植物生长的不同阶段，植物叶片 N、P 计量特征也可能会出现很大差异（Elser et al. 2000） 。因此，我们急需展开叶片 N、P 随时间变化的相关研究。本次毕业设计的研究区位于青藏高原东北部的祁连山地区
