三江平原小叶章湿地植物叶功能性状对模拟氮沉降和CO2浓度升高的响应及其与叶生物量的关系研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
31500410
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
20.0万
负责人：
王继丰
依托单位：
黑龙江省科学院自然与生态研究所
学科分类：
C0308.全球变化生态学
结题年份：
2018
批准年份：
2015
项目状态：
已结题
起止时间：
2016-01-01 至2018-12-31

项目参与者：
曹宏杰；柴春荣；许楠；黄庆阳；伍一宁；崔福星；杨帆；李金博；
关键词：
氮沉降叶生物量叶功能性状 CO2升高湿地

项目摘要

Global change has became the consensus of people and leaf functional traits of plant is the measurement index for environment variation. This research, therefore, will study the change features of leaf functional traits of plant (including structure traits, chemical traits and Physiological traits) and leaf biomass(includingblade biomass, petiole biomass), under different nitrogen deposition (0g NH4NO3/m2, 4g NH4NO3/ m2, 8g NH4NO3/ m2 ) and elevated CO2 concentration（350ppm, 550ppm, 700ppm）, in order to illuminate the relationship between leaf functional traits of plant and leaf biomass and reveal the growth countermeasure of plants to global change in wetland, providing certain theoretical basis for the species respondse and acclimation to global change, supplying a new thought for the effects of global change on wetland ecosystem function.

全球变化已经成为人们的共识，植物叶功能性状是环境变化的重要测度指标，项目以三江平原小叶章湿地为研究对象，采取野外原位控制试验，探讨在不同氮沉降水平（0g NH4NO3/m2、4g NH4NO3/ m2、8g NH4NO3/ m2）和CO2浓度升高（350ppm、550ppm、700ppm）条件下，其植物叶功能性状（结构性状、化学性状、生理性状）的响应特征，叶生物量（叶片生物量、叶柄生物量）的变化特征，阐明植物叶功能性状与叶生物量关系，揭示湿地植物应对全球变化的生长策略，为探讨物种对全球变化的响应与适应机制提供一定的理论依据，亦可为研究全球变化对湿地生态系统功能的影响提供新思路。

结项摘要

CO2浓度升高和氮沉降是全球变化的两个重要因子，对植物及其生态过程将产生重要的影响。本项目探讨湿地植物小叶章功能性状、性状间关联性及其与生物量的响应特征，可为探讨物种对全球变化的响应与适应机制提供一定的理论依据。获得主要结论如下：.CO2浓度升高对小叶章形态性状的影响：CO2浓度升高对叶片长度、叶片面积表现为促进作用，对叶片宽度、叶鞘长度表现为抑制作用；氮沉降对叶片长度、叶片宽度、叶片面积表现为促进作用；二者交互对叶片长度、叶片宽度、叶片面积表现为促进作用。叶长与叶面积、叶宽呈极显著正相关。.CO2浓度升高对小叶章化学性状的影响：CO2浓度升高对叶片N含量、叶鞘N含量、叶鞘C含量、叶鞘P含量、叶鞘N/P表现为促进作用，对叶片C含量、叶片C/N、叶片N/P、叶鞘C/N表现为抑制作用；氮沉降对叶片C含量、叶片N含量、叶鞘N含量、叶鞘P含量表现为促进作用，对叶片N/P、叶鞘C/N表现为抑制作用；二者交互对叶片N含量、叶鞘N含量、叶鞘C含量、叶鞘P含量表现为促进作用，对叶片C/N、叶片N/P、叶鞘C/N表现为抑制作用。叶片C/N与叶片N含量相关性最高。.CO2浓度升高对小叶章生理性状的影响：CO2浓度升高显著减低了净光合速率、气孔导度，增加了蒸腾速率；氮沉降显著增加了净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和降低水分利用效率；二者交互显著增加胞间CO2浓度和蒸腾速率，降低了净光合速率和水分利用效率。蒸腾速率与水分利用效率的相关性最高。.CO2浓度升高对小叶章叶生物量的影响：CO2浓度升高对叶鞘生物量、叶生物量表现为促进作用；氮沉降显著增加叶生物量；二者交互显著增加叶片生物量和叶生物量，降低叶鞘生物量、。.CO2浓度升高对小叶章叶生物量与功能性状之间的关系；小叶章的氮利用效率的影响依赖于碳素供应水平，仅在高碳高氮条件下能够显著促进茎和叶的氮吸收，进而促进叶片生物量。本项目除揭示小叶章叶的功能性状外，亦阐明了小叶章茎、根的功能性状变化，表明CO2浓度升高和氮沉降改变了小叶章的生长和生存策略。