原始森林土壤NH4+/NO3-生境特征与某些针叶树种的适应性

摘要

在陆地生态系统中,生存地段的土壤养分环境构成了植物的"营养生境".植物在长期进化过程中往往产生对原生营养生境的生态适应,其中对NH4+和NO3-两种无机氮源的吸收、利用特性便可能是这种适应的一个重要方面.由于硝化抑制(限制)或微生物对NO3-的强烈吸收、固持作用,酸性、弱酸性的原始森林土壤中NH4+含量大都远高于NO3-,从而形成了以NH4+占绝对优势的"氮营养生境".很多针叶树种(尤其是演替晚期阶段占优势者)对其长期所处的NH4+优势生境产生了充分适应,以致对非还原态氮(NO3-)的吸收、利用能力严重下降.这些针叶树往往表现出典型的"喜铵性",而在NO3-优势环境中则会引起氮代谢失调和生长下降.从氮同化酶、高耐铵性、根对NH4+和NO3-的相对吸收能力及NO3-吸收的反馈控制、养分关系与养分平衡、根部碳流失、光合作用及耐荫性等多方面阐述了喜铵针叶树适应的生理生化机制.这种生态适应可能是顶极森林群落维持长期稳定的重要机制之一,而采伐干扰后NO3-明显增加的立地条件则可能会导致喜铵的"原优势针叶树种"更新困难.在温带退化森林生态系统恢复与重建过程中,顶极针叶树种对NH4+营养生境的固有适应性是必须充分考虑的问题.