魏 晨,张小平,*,罗子渝,曹建军,冯明铭,赵慧君,李空明,李光栋

1 西北师范大学地理与环境科学学院, 兰州 730070 2 甘肃省白龙江林业管理局林业科学研究所, 兰州 730070

甘肃省兰州市位于黄土高原最西端,以半干旱气候为主,生态脆弱,水土流失较为严重。为缓解水土流失,保障兰州市生态安全,20世纪初兰州市在南北两山进行了生态工程建设。侧柏(Platycladusorientalis)、圆柏(Sabinachinensis)和云杉(Piceaasperata)以其适应性强、抗严寒、耐干旱的特点成为我国西北黄土高原及中部干旱半干旱地区生态林建设的重要树种,在黄土高原开发和治理中有重要的作用[1]。有关这3种乔木的生态适应性与水分利用效率[2- 3]、固碳释氧量及净化空气[4- 6]、生理适应性及形态变化[7- 10]和育种[11- 12]等已有大量研究。但截至目前,对三者叶片生态化学计量的对比研究仍比较缺乏,以致无法全面了解其环境适应策略,并有效选择适合南北两山生境条件的人工林树种。

生态化学计量学(Ecological stoichiometry) 结合了生态学和化学计量学的基本原理,是研究生态系统能量和多重化学元素(主要是C、N、P)平衡的科学[13- 14]。自1958年Redfield[15]提出生态化学计量概念以来,有关生态化学计量特征的研究在国内外迅速开展,内容跨越生态系统各个层次(如种群、群落等)且尺度较大[16- 18]。叶片作为植物光合作用的主要器官,既是植物生长状况的“敏感器”,也是能量与物质的“交换所”[19]。叶片化学计量可构建一个集成养分框架(integrative nutrient framework),这一框架能将从细胞或有机体到全球尺度上的生物地球化学循环联系起来,从而反映植物养分利用效率和其所处特定生长条件等关联的适应性策略[20]。……