三峡消落带不同坡度狗牙根及实生土壤生态化学计量特征

三峡库区消落带反季节水位波动驱使下植物的养分适应策略和内稳态特征研究对消落带植被恢复及生态功能调控有重要意义.然而,三峡消落带范围广、地形复杂,不同生境下植物适应特征仍存在不确定性.本研究以三峡消落带广泛分布的优势植物狗牙根为研究对象,选取 28 个地形差异较大的样地进行采样分析,重点探讨不同坡度(0-5°、5-10°、10-15°、15-20°、＞20°)狗牙根及其实生土壤生态化学计量特征的变异关系,揭示坡度对狗牙根养分适应及内稳态的影响机制.结果表明:(1)坡度对狗牙根实生土壤的养分及化学计量特征具有显著影响,土壤有机碳(SOC)、全氮(STN)、速效氮(SAN)、全磷(STP)、速效磷(SAP)含量均随坡度增加而降低,＜10°的缓坡消落带土壤养分显著高于 10°以上的样地;土壤碳氮比(C∶N)、碳磷比(C∶P)均随坡度增加而降低,而氮磷比(N∶P)比相对稳定,表明坡度增大,土壤营养物的流失具有同步性,且流失速度较有机碳慢;(2)随坡度增加,狗牙根各营养器官C含量呈增加趋势,而氮(N)、磷(P)则呈降低趋势,且坡度变化改变了狗牙根各营养器官间的养分分配;植物根、茎C∶N、C∶P随坡度增加而增加,N∶P随坡度增加而降低,而叶片均没有明显变化,表明在坡度改变了土壤养分供应水平的情况下,狗牙根优先稳定其叶片化学计量比以提高适应能力;(3)坡度与土壤中SOC、STN、SAN含量呈现显著负相关,而土壤STN与狗牙根植物养分及化学计量特征均有显著相关关系,由此可见,坡度变化导致土壤氮素流失增加是影响狗牙根生态化学计量特征分异的主要机制;(4)狗牙根与实生土壤的碳氮磷元素内稳性整体表现为C＞P＞N,化学计量比内稳性表现为 C∶P＞C∶N＞N∶P,随着坡度增加,狗牙根N、P的内稳性呈增强趋势,而C∶N、N∶P呈显著降低,表明坡度变化导致狗牙根形成了不同的适生策略.研究表明,在三峡库区复杂的地形条件下,狗牙根能有效维持体内化学计量平衡以响应不同的坡度条件,并且内稳性较好,是三峡库区消落带植被恢复与保护的优势植物物种.