白刺幼苗生物量与氮含量在叶与全株间的尺度转换

摘要

【目的】植物生物量和营养的分配模式是植物对生态系统中物质和能量循环的一种演变策略,其资源分配给不同构件的模式是其生物学特性的一个基本方面。本文目的为解决野外调查工作中植物整体生物量与养分含量难以测定等问题。【方法】以乌兰布和沙漠东北部唐古特白刺幼苗为研究对象,将其分为根、茎、叶3个主要组成部分,通过对这3个主要组成构件生物量的测定与拟合分析,以叶器官为变量,建立了白刺全株生物量的预测模型,并通过进一步测定其各部位氮含量,建立了其全株氮含量的预测模型,得出了白刺叶与全株不同尺度之间生物量与氮含量的缩放关系,探讨了白刺全株生物量与全株氮含量之间的相关关系。【结果】结果表明:以叶生物量对数转换值为自变量能够很好的拟合出根(R^2=0.901 2,P<0.001)和茎(R^2=0.926 4,P<0.001)的生物量;以叶氮含量为自变量也能够较好的拟合出根(R^2=0.850 1,P<0.001)和茎(R^2=0.844 7,P<0.001)的氮含量,进而得出以叶器官生物量为自变量的全株生物量预测模型:M_p=M_L+10^(0.020 9)M_L^(0.845 6)+10^(0.436 9)M_L^(0.867 8),以及以叶器官生物量与氮含量为自变量的全株氮含量预测模型:N_p=M_LN_L+10^(0.020 9)M_L^(0.845 6)(0.109 4N_L+0.015 6)+10^(0.436 9)M_L^(0.867 8)(0.108 8N_L+0.014 8),并经实测数据验证,白刺全株生物量与全株氮含量之间的相关关系可表达为:lgN'p=1.075 2lg M'p-1.768 4。【结论】白刺通过某一构件的生物量与氮含量能够较好的预测出其全株生物量与全株氮含量之间的相关关系。