《基於成土碳酸鈣研究植物群落的穩定性機制》是依託南開大學，由何興東擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於成土碳酸鈣研究植物群落的穩定性機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：何興東
- 依託單位：南開大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
為了從成土碳酸鈣積累的角度探討植物群落的穩定性機制，本研究選擇乾旱、半乾旱區沙地油蒿群落為研究對象，在前期研究的基礎上，測定油蒿群落中植物體內碳酸鈣生物礦化，分析碳酸鈣植物礦化與成土碳酸鈣之間的關係；測定油蒿群落中成土碳酸鈣含量的變化，分析地上部植物成分與成土碳酸鈣之間的關係；測定油蒿植物體內和土壤中鈣的分布和轉移，模擬沙丘固定過程中成土碳酸鈣的積累；結合野外油蒿地段土壤呼吸的測定、群落的調查以及成土碳酸鈣累積過程的模擬，檢驗假設：油蒿種群替代的條件是土壤基質發生變化- - 成土碳酸鈣的大量積累。通過研究，從土壤的鈣質化方面來認識油蒿群落的穩定性，探討植物群落的穩定性，認識生態學過程的一些機理，以促進油蒿植被的恢復和保護、完善植物群落的穩定性機制。
結題摘要
為了從成土碳酸鈣積累的角度探討植物群落的穩定性機制，本項基金從油蒿群落演替系列土壤碳酸鈣的形成機制、油蒿群落建群植物的鈣組分特徵、不同土壤碳酸鈣含量下油蒿和籽蒿幼苗的表型可塑性和土壤碳酸鈣對油蒿群落穩定性的影響四個方面展開了研究，取得了以下研究成果： （1）油蒿群落演替系列土壤碳酸鈣的形成與土壤有機質有關，土壤成土碳酸鈣的形成是一個生物過程。在騰格里沙漠油蒿+冷蒿演替群落、半固定風沙土上的油蒿群落和淡棕鈣土上的貓頭刺群落中，土壤碳酸鈣的含量和空間異質性均隨土壤有機質的含量和空間異質性的增加而增加。這表明油蒿群落演替系列土壤有機質參與了成土碳酸鈣的形成，成土碳酸鈣的形成包括生物過程，我們的研究結果補充了土壤碳酸鈣的形成機制。 （2）植物鈣組分特徵分化明顯，植物體內合成無定形碳酸鈣。多年生草本植物體內具有較多的鈣離子，乾旱荒漠生境的灌木和半灌木或鹽漬化生境的落葉喬灌木體內具有較多的草酸鈣。油蒿局地群生境條件越好油蒿體內鈣離子含量越高，生境條件越差油蒿體內草酸鈣含量越高。經過反覆實驗，我們找到了測定植物體內無定形碳酸鈣的化學分析方法。 （3）土壤碳酸鈣對油蒿生長是一種脅迫因子。土壤碳酸鈣對油蒿幼苗株高和全株生物量的相對生長率有顯著影響，在土壤碳酸鈣低含量時，施加碳酸鈣的油蒿幼苗株高和全株生物量的相對生長率顯著小於不施加碳酸鈣的，但施加碳酸鈣各處理梯度之間沒有顯著差異；在土壤碳酸鈣高含量時，隨土壤碳酸鈣含量增大油蒿幼苗株高生長率和全株生物量的相對生長率均顯著降低。隨土壤碳酸鈣含量增多，油蒿生長率降低，油蒿體內RNA含量逐漸減少。 （4）土壤碳酸鈣影響油蒿群落的穩定性。土壤碳酸鈣通過對土壤有效磷的吸附和固持影響油蒿群落植物的密度，並進而影響油蒿群落的穩定性。當土壤鈣磷比量級相同且小於2.5時，隨土壤鈣磷比的增加，半乾旱區油蒿密度逐漸增大而乾旱區油蒿密度則逐漸減少。在半乾旱區，當土壤鈣磷比量級不變、土壤碳酸鈣增幅大於有效磷增幅時，隨土壤鈣磷比的增加油蒿密度也逐漸增大。在乾旱區，當土壤鈣磷比量級增大、土壤碳酸鈣顯著增加而有效磷顯著減少時，隨土壤鈣磷比的增加油蒿密度逐漸增大。 本項基金驗證了申請書中所提出“油蒿種群替代的條件是土壤基質發生變化——成土碳酸鈣的大量積累”的假設，發表論文9篇，較好地完成了申請書中的目標和任務。
