会仙喀斯特湿地三种典型植物叶片碳同位素(δ13 C)特征及其指示意义

摘要

为探讨会仙喀斯特湿地不同生长环境下植物叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)、稳定碳同位素(δ13C)特征及其生态学指示意义,该文以挺水植物芦苇、浮水植物水葫芦和沉水植物金鱼藻为研究对象,分析了三种典型不同生活型植物叶片的δ13 C特征及种间和微生境的差异,并基于植物碳同位素与碳酸酐酶显著正相关的二端元模型,估算了植物利用光合作用固定的碳酸氢根离子(HCO-3)的碳量.结果表明:(1)三种植物叶片δ13C的变化范围为-28.47‰～-21.69‰,平均值为-24.83‰,不同生活型植物间δ13C存在差异,金鱼藻>水葫芦>芦苇.(2)植物δ13 C值与叶片C、N和P元素含量间呈显著正相关,与C/N、C/P和N/P呈显著负相关关系,与底泥的有机质、速效氮、总氮、速效磷和总磷含量呈显著正相关.(3)会仙喀斯特湿地三种不同生活型植物叶片N/P平均值为10.34,表现出植物受N、P共同影响的特征.(4)δ13C的变化特征,揭示了三种水生植物可能通过增加磷利用效率来促进低水分利用率环境下的碳的合成,通过提高植物水分利用效率的策略来代偿较低的氮素利用效率.(5)芦苇光合作用固定HCO-3碳量为159.60 t·a-1·km-2,水葫芦为10.80 t·a-1·km-2,金鱼藻为9.24 t·a-1·km-2,平均值为59.88 t·a-1·km-2.会仙喀斯特湿地植物的不同生活型、光合作用途径和生长微环境,是影响叶片δ13 C变化的主要因素.