中国祁连山脉地区普氏刺柏（Juniperus Przewalskii）氮（N）与磷（P）化学计量平衡的时空模式

《Plant Ecology》：Spatio-temporal patterns in N: P stoichiometric homeostasis in Juniperus Przewalskii across the Qilian Mountains, China

植物稳态与氮磷比例研究|云杉属|干旱适应|青藏高原|环境可塑性

　　

摘要

化学计量稳态反映了植物在环境养分供应变化的情况下维持内部养分组成稳定的能力。稳态系数（H）源自稳态方程 y = c·x1??，是衡量这种稳定性的关键指标。以往的研究主要集中在草本植物上，发现不同器官之间的 H 值存在显著差异。然而，不同树种在发育阶段和地理区域内的 H 值是否发生变化仍知之甚少。在本研究中，首次量化了藏北柏（Juniperus przewalskii）叶片氮（N）、磷（P）及其 N:P 比值的稳态系数，研究范围涵盖了时间（生长季节的 5–10 个月）和空间（从东南到西北方向延伸 800 公里的梯度）两个维度。通过稳态系数（H）和异速生长指数这两个参数，分别表征了植物的养分稳态特性以及其对氮（N）和磷（P）吸收的相对投入。在整个生长季节中，叶片中的氮、磷及其 N:P 比值均表现出显著的稳态性（p < 0.05），其中氮的稳态系数（H_N）显著高于磷的稳态系数（H_P）（p < 0.05）。尽管不同区域的 H_N:P 值存在差异，但树木仍能根据环境变化选择性地吸收各种元素。这些发现表明，藏北柏同时具备时间和空间的化学计量稳态特性，这突显了该特性在植物适应外部环境变化中的关键作用。然而，H 值可能会随着环境条件的变化而波动。本研究有助于我们更好地理解藏北柏在干旱和半干旱森林生态系统中的生态适应机制和进化策略，为提高其抗旱能力以及指导青藏高原地区藏北柏人工林的经营管理提供了宝贵见解。