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大叶藻对氮磷营养盐的吸收动力学特征
李诗奇, 张彦浩, 李政, 张沛东
植物生态学报    2020, 44 (7): 772-781.   DOI: 10.17521/cjpe.2019.0335
摘要   (2231 HTML134 PDF(pc) (1317KB)(2828)  

营养盐是影响海草生长的关键因子, 目前有关海草不同组织对不同形式氮和磷的吸收特征尚不明确。该研究通过利用海草地上和地下组织分隔培养装置, 设置不同的氨态氮、硝态氮和磷酸盐浓度, 探究了大叶藻(Zostera marina)植株及其地上和地下组织对氮磷营养盐的吸收动力学特征。结果显示: (1)大叶藻对氮磷的吸收符合饱和吸收动力学特征, 吸收速率和水体氮磷浓度可用米式方程描述; (2)大叶藻植株对NH4+-N的最大吸收速率(Vmax, 52 μmol·g-1·h-1)显著高于其对NO3--N的Vmax (39 μmol·g-1·h-1); (3)大叶藻地上组织和地下组织均可吸收氮磷, 但地上组织对氨态氮、硝态氮、磷酸盐的Vmax分别为43.1、30.5和15.6 μmol·g-1·h-1, 为地下组织的2.6、1.2和6倍。结果表明, 大叶藻对氨态氮的吸收能力高于硝态氮, 且对氮磷的吸收可能主要依赖地上组织(叶片)。结果为查明大叶藻对氮磷的吸收利用机制及评估大叶藻的海洋生态效应提供了理论依据。


营养盐形式 Form of nutrient 植株部位 Tissue of plant Vmax (μmol·g-1·h-1) Km (μmol·L-1) R2
NH4+-N 植株 Shoot 51.8 ± 7.1b 68.1 ± 15.9 0.98
地上组织 Aboveground tissue 43.1 ± 7.2b 58.9 ± 19.4 0.92
地下组织 Belowground tissue 16.3 ± 8.5a 48.6 ± 17.9 0.95
NO3--N 植株 Shoot 39.1 ± 7.0 68.6 ± 16.8 0.99
地上组织 Aboveground tissue 30.5 ± 10.9 42.8 ± 13.5 0.97
地下组织 Belowground tissue 26.5 ± 3.8 53.3 ± 9.1 0.99
PO43--P 植株 Shoot 27.9 ± 8.4b 24.8 ± 4.4b 0.97
地上组织 Aboveground tissue 15.6 ± 0.9b 7.6 ± 0.2a 0.90
地下组织 Belowground tissue 2.6 ± 0.9a 6.0 ± 1.9a 0.97
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表2 大叶藻对NH4+-N、NO3--N和PO43--P的吸收动力学参数
正文中引用本图/表的段落
实验用大叶藻植株平均干质量为1.05 g, 其中地上组织的平均干质量为0.88 g, 地下组织的平均干质量为0.20 g。根据米式方程, 得出各营养盐形式的VmaxKm, 如表2所示。大叶藻不同组织的Vmax呈现植株>地上组织>地下组织的趋势, 其中地上组织对NH4+-N和PO43--P吸收的Vmax显著高于地下组织, 分别为地下组织的2.6和6.0倍; 大叶藻植株对NH4+-N吸收的Vmax显著高于对NO3--N吸收的Vmax, 是其1.3倍; 地上组织和地下组织之间的Km值均无显著性差异(p > 0.05)。
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