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近年人类活动造成大气氮沉降发生变化,进而造成植物生长状况的改变。本研究将通过氮(N)处理(对照,CK;低浓度LN;中浓度,MN;高浓度,HN),以模拟氮沉降变化的方式,探讨狭果鹤虱(Lappula semiglabra)养分利用策略、功能性状权衡关系、生长状况及其种群动态的响应模式,并分析探讨其内在响应机制。结果表明: (1)相比CK,HN处理会显著降低狭果鹤虱的叶片碳(C)含量;LN、MN、HN可显著增加叶片N含量和减小C:N(p<0.05),不会改变叶片磷(P)含量;LN处理能增加叶片C:P和N:P,MN、HN处理会降低叶片C:P,同时叶片N:P随N处理浓度的增加显著增加(p<0.05),当处理达到MN浓度后,叶片N:P不再增加;N处理对根C含量影响微弱,但能显著增加根N含量和N:P(p<0.05),且随处理浓度的升高,N含量的增量越大,N处理增加对根C:N和C:P影响不显著(p>0.05)。 (2)狭果鹤虱的根和叶的N、N:P的内稳性(HN、HN:P)进行计算。根HN:P内稳性系数比HN多2.83%,叶的HN:P比HN高29.17%,同时,根HN比叶的高100%,根的HN:P比叶的高59.23%,说明根的内稳性高于叶。 (3)随着时间的延长,HN处理会显著降低狭果鹤虱的种群密度。N处理会提高狭果鹤虱的叶生物量分配量,适宜浓度(LN、MN)的N处理会提高狭果鹤虱的根生物量分配量。N处理后狭果鹤虱的生物量分配会向根和叶倾斜,这种生态策略会提高其光合及养分吸收的效率。 (4)LN和MN处理能够在整个生活史上维持光合作用,而HN处理则会抑制。叶绿素含量总体表现为,MN> LN> CK> HN;叶片相对含水量(RWC)总体表现为,MN> LN> CK> HN。叶片在弱光下光能转化效率随N处理浓度的升高而升高,当升高达到HN处理浓度时,会抑制叶片在弱光下的光能转化效率。最大光合速率(Pnmax)随着N处理浓度升高而升高,但当处理浓度达到HN时,会抑制叶片的光合生产力。HN处理使叶片生理活性降低,呼吸减弱,可一定程度减少对光合产物的消耗。MN和LN处理能有效提高对植物的叶片Rd。 (5)LN处理和 MN处理均会使狭果鹤虱叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)反映中心的电子传递能力(Fm)减弱;HN处理会使其增加。MN处理能增大狭果鹤虱的原初光能转化效率(Fv/Fm);LN处理能增大 PSⅡ反应中心的光能捕获效率(Fv/Fm)、电子传递活性(qP)和表观电子传递效率(ETR)。LN处理和 MN处理能够提高狭果鹤虱的实际量子产量?PSⅡ,降低植物的光保护能力(qN)。 (6)单位质量的叶片光合速率(Amass)与SLA极显著相关(p<0.001,ρ=0.94),叶片单位面积氮含量(Narea)与光合N利用效率(PNUE)极显著负相关(p<0.001,ρ=-0.93)。狭果鹤虱的叶性状(SLA)和功能(光合过程、呼吸作用)对氮沉降增加的响应具有同步性。整株长和叶片SLA会随N处理浓度变化而变化,总体表现为LN和MN处理促进、HN处理抑制。MN和LN处理下狭果鹤虱叶片相比CK和HN处理,更倾向于薄叶、光合能力强、光合N利用效率更高的生存策略,同时N处理对根长无影响。 总之,随着N沉降持续增加,土壤中N已经不再是短命植物狭果鹤虱的限制元素,其对环境的适应叶发生变化,除其维持根部元素的平衡能力外(内稳性),对养分获取方面的性状投资也转向地面,向光和 CO2相关性状倾斜,以提高光合作用,最终提高生产力并扩大种群数量。但是当N浓度达到一定程度后(HN),会破坏狭果鹤虱组织元素平衡状态,抑制其光合生产力和种群数量。