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哀牢山亚热带森林附生维管植物δ15N特征及分馏效应

δ15N Characteristics and 15N Fractionation Effects of Vascular Epiphytes in Subtropical Forests of Ailao Mountains

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摘要叶片氮(N)同位素组成(δ15N)的自然变化被用于研究附生维管植物的N获取和利用策略,但植物在N吸收、转运和同化过程中发生的 15N分馏效应往往会影响基于 15N自然丰度法的研究结果的可靠性.而附生植物体内是否发生 15N分馏效应并导致不同器官间δ15N差异,以及叶片δ15N是否能够作为全株δ15N的可靠代用指标仍不明晰.该研究以哀牢山亚热带常绿阔叶林的附生植物为研究对象,分析了附生植物全株和各器官的δ15N变化特征,以及器官间δ15N差值与其他性状的关系.结果表明,附生植物叶片(-3.48‰)、茎(-3.47‰)、根(-2.25‰)的 δ15N 均为负值,表明其主要依赖于大气沉降的 15N 贫化 N源.除长叶粗筒苣苔(Oreocharis longifolia)外,其余附生植物[距药姜(Cautleya gracilis)、棕鳞瓦韦(Lepisorus scolopendrium)、毛唇独蒜兰(Pleione hookeriana)]体内叶-根(?15Nleaf-root:-1.23‰)、叶-茎(?15Nleaf-stem:-0.62‰)、茎-根(?15Nstem-root:-1.10‰)间均表现出显著的N同位素分馏效应,但通常弱于陆生植物.此外,附生植物叶-根 15N分馏值与叶δ13C(r=-0.57;P<0.01)、根δ13C(r=-0.57,-0.50;P<0.05)均显著负相关,可能暗示其对水分亏缺高度敏感.附生维管植物叶片δ15N与全株δ15N显著相关(R2adj.=0.526,P<0.01),证实叶片δ15N可以作为全株δ15N的代用指标.这为利用叶片δ15N探讨附生植物氮获取策略及其生态适应机制提供了重要依据.