Tỷ lệ N : P trong thực vật trên cạn: sự biến đổi và ý nghĩa chức năng
Tóm tắt
Sự sẵn có của nitơ (N) và phosphorus (P) hạn chế sự phát triển của thực vật trong hầu hết các hệ sinh thái trên cạn. Bài viết này xem xét cách mà sự biến đổi trong tỷ lệ sẵn có tương đối của N và P, được thể hiện qua tỷ lệ N : P của sinh khối thực vật, ảnh hưởng đến thành phần và chức năng của thảm thực vật. Những phản ứng của thực vật đối với nguồn cung N và P dẫn tới sự biến đổi sinh khối N : P tới 50 lần, liên quan đến sự phân bổ rễ, sự hấp thụ chất dinh dưỡng, chuyển hoá sinh khối và sản lượng sinh sản. Tỷ lệ N : P tối ưu – của những thực vật mà sự phát triển bị giới hạn bởi cả N và P – phụ thuộc vào loài, tốc độ tăng trưởng, tuổi của cây và các bộ phận của cây. Ở cấp độ thảm thực vật, tỷ lệ N : P <10 và >20 thường (không phải lúc nào cũng) tương ứng với sản xuất sinh khối bị giới hạn bởi N và P, như đã chỉ ra qua các thí nghiệm bón phân ngắn hạn; tuy nhiên, các hiệu ứng lâu dài của bón phân hoặc ảnh hưởng đến từng loài có thể khác nhau. Tỷ lệ N : P trung bình cao hơn ở các loài cỏ hơn so với các loài thảo mộc, và ở các loài chịu stress so với các loài hoang dại; chúng có mối tương quan âm với tỷ lệ tăng trưởng tương đối tối đa của các loài và giá trị chỉ số N của chúng. Ở cấp độ thảm thực vật, tỷ lệ N : P thường có mối tương quan âm với sản xuất sinh khối; tỷ lệ N : P cao thúc đẩy các loài cỏ và những loài chịu đựng tốt hơn so với các loài khác, trong khi các mối quan hệ với độ phong phú của loài không nhất quán. Các tỷ lệ N : P bị ảnh hưởng bởi biến đổi toàn cầu, sự gia tăng lắng đọng N trong khí quyển, và quản lý bảo tồn.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Ascencio J, 1979, Growth evaluation during the vegetative phase of dicotyledonous weeds and under phosphorus deficiency, Journal of Plant Nutrition, 1, 27
Batten G, 1987, Senescence and grain development in wheat plants grown with contrasting phosphorus regimes, Australian Journal of Plant Physiology, 14, 253
Bobbink R, 2002, Air pollution and plant life, 201
BollensU.2000.Effects of nutrient inputs and water regime on wetland vegetation and the performance of wetland species.PhD Thesis No. 13560 Swiss Federal Institute of Technology Zurich Switzerland.
Chen K, 1997, Responses of strawberry to doubled CO2 concentration and phosphorus deficiency. 1. Distribution of dry matter, macronutrients, and carbohydrates, Die Gartenbauwissenschaft (European Journal of Horticultural Science), 62, 30
Cole CV, 1981, Phosphorus effects on terrestrial nitrogen cycling, Ecological Bulletin Stockholm, 33, 363
De Kroon H, 1997, The ecology and evolution of clonal plants, 359
Egloff T, 1983, Der Phosphor als primär limitierender Nährstoff in Streuwiesen (Molinion). Düngungsexperiment im unteren Reusstal, Berichte des Geobotanischen Instituts ETH, Stiftung Rübel, Zürich, 50, 119
El‐Kahloun M, 2000, A comparison of the nutrient status of Molinia caerulea and neighbouring vegetation in a rich fen, Belgian Journal of Botany, 133, 91
Ellenberg H, 1991, Zeigerwerte von Pflanzen in Mitteleuropa, Scripta Geobotanica, 18, 1
Fisher TR, 1995, Phosphorus in the global environment, 301
Geerts RHEM, 2000, Kan de Spaanse ruiter het Wageningse Binnenveld heroveren?, De Levende Natuur, 101, 71
Gressel N, 2003, Driven by nature: plant litter quality and decomposition., 297
Grime JP, 2001, Plant strategies, vegetation processes, and ecosystem properties
GüsewellS.2004.Responses of wetland graminoids to the relative supply of nitrogen and phosphorus.Plant Ecology(In press).
GüsewellS JewellPL EdwardsPJ.2004.Effects of heterogeneous habitat use by cattle on nutrient availability and litter decomposition in soils of an Alpine pasture.Plant and Soil(In press).
Hegg O, 1992, Long‐term influence of fertilization in a Nardetum– phytosociology of the pasture and nutrient contents in leaves, Vegetatio, 103, 151, 10.1007/BF00047702
Jewell P, 2002, Impact of cattle grazing upon the vegetation of an Alpine pasture
Koerselman W, 1995, Restoration of temperate wetlands, 91
Körner C, 2001, Ecology. Achievement and Challenge, 227
Limpens J, 2003, Expansion of, Sphagnum fallax, 25, 83
Marschner H, 1995, Mineral nutrition of higher plants
Müller P, 2003, Einfluss von Boden und Bewirtschaftung auf die Artenvielfalt der Vegetation auf Alpweiden im Glarnerland, Botanica Helvetica, 113, 15
Penning de Vries F, 1980, Nitrogen cycling in West African ecosystems, 95
Pfadenhauer J, 1986, Untersuchungen zum Nährstoffhaushalt eines Schneidried‐Bestandes (Cladietum marisci), Veröffentlichungen des Geobotanischen Instituts ETH, Stiftung Rübel, Zürich, 87, 309
Poorter H, 1998, Inherent variation in plant growth. Physiological mechanisms and ecological consequences, 309
Reddy KR, 1999, Phosphorus biogeochemistry in subtropical ecosystems, 249
Roy J, 1994, A whole plant perspective on carbon–nitrogen interactions
Sokal RR, 1995, Biometry
Stachurski A, 1998, The influence of nitrogen and sulphur mineralization in peat soils on nutritional status of plants, Polish Journal of Ecology, 46, 101
Sterner RW, 2002, Ecological stoichiometry
Tilman D, 1982, Resource competition and community structure
Tilman D, 1997, Plant ecology, 239