宁夏针茅属植物叶片碳稳定同位素特征及其影响因素

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2022.08.016

草地学报 ›› 2022, Vol. 30 ›› Issue (8): 2058-2065.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2022.08.016

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宁夏针茅属植物叶片碳稳定同位素特征及其影响因素

刘万弟, 李小伟

宁夏大学农学院, 宁夏银川 750021

收稿日期:2022-01-30 修回日期:2022-03-24 发布日期:2022-09-01
通讯作者: 李小伟,E-mail:lxwbq@126.com
作者简介:刘万弟(1997-),男,汉族,甘肃白银人,硕士研究生,主要从事草地生态学研究,E-mail:2350741167@qq.com
基金资助:
宁夏自然科学基金（2021AAC03085）；国家自然基金（31560154）；宁夏高等学校一流学科建设（草学学科）资助项目（NXYLXK2017A01）；宁夏草原检测项目（2020）资助

Characteristics and Influencing Factors of Stipa Leaf Carbon Stable Isotope in Ningxia

LIU Wan-di, LI Xiao-wei

School of Agriculture, Ningxia University, Yinchuan, Ningxia 750021, China

Received:2022-01-30 Revised:2022-03-24 Published:2022-09-01

摘要/Abstract

摘要： 植物叶片δ¹³C自然丰度能够揭示植物对环境的适应策略。本研究分析了宁夏6种针茅属植物叶片δ¹³C与环境因子的关系，并量化了气候与土壤因子对δ¹³C的影响程度，结果表明：宁夏针茅属植物叶片δ¹³C范围为-28.07‰~-24.56‰，均值为-26.31‰，其中，戈壁针茅δ¹³值最大(-25.91‰)，沙生针茅最小(-27.96‰)；δ¹³C与经度呈显著负相关，随纬度和海拔增加呈先上升后下降趋势；土壤因子单独解释量为32.87%，气候因子单独解释了7.54%，二者共同解释量为34.17%。通过蒙特卡洛检验，土壤全磷(TP)是影响针茅叶片δ¹³C的最主要因素，土壤全磷与δ¹³C呈显著正相关，年均温(MAT)、太阳辐射量(SRAD)、土壤容重(BD)与δ¹³C显著负相关。本研究结果可为揭示温性草原针茅属植物响应气候变化的适应策略及大尺度研究提供基础数据支持。

关键词: 针茅属植物, δ¹³C值, 碳稳定同位素, 环境因子

Abstract: Plant leaf δ¹³C can reveal the adaptation strategies of plants to environment. In this study,we analyzed the relationship between leaf δ¹³C and environmental factors of Stipa,and quantified the influence of climate and soil factors on δ¹³C. The results showed that:δ¹³C of leaf of Ningxia Stipa ranged from -28.07‰ to -24.56‰,with a mean value of -26.31‰. Among which,δ¹³C value of Stipa tianschanica var. gobica and S. caucasica subsp. glareosa were the largest (-25.91‰) and the smallest (-27.96‰),respectively. δ¹³C value first was increased and then decreased with the increase of latitude and altitude. Soil factor alone,climate factor alone,and the interaction respectively explained 32.87%,7.54%,34.17% variation of δ¹³C value across all species. Soil total phosphorus (TP) was the most important factor affecting the δ13C of Stipa,by Monte Carlo test. TP was significantly positively correlated with δ¹³C,whereas mean annual temperature (MAT),solar radiation (SRAD) and soil bulk density (BD) were significantly negatively correlated with δ¹³C. The results of this study reveal the adaptation strategies of Stipa in response to climate change in temperate steppe,and provide basic data support for large-scale studies.

Key words: Stipa, δ¹³C value, Carbon stable isotope, Environmental factor

中图分类号:

S945

刘万弟, 李小伟. 宁夏针茅属植物叶片碳稳定同位素特征及其影响因素[J]. 草地学报, 2022, 30(8): 2058-2065.

LIU Wan-di, LI Xiao-wei. Characteristics and Influencing Factors of Stipa Leaf Carbon Stable Isotope in Ningxia[J]. Acta Agrestia Sinica, 2022, 30(8): 2058-2065.

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