沙冬青不同叶期碳氮磷化学计量及其抗逆生理特性对气候因子的响应

摘要

测定沙冬青（Ammopiptanthus mongolicus）幼叶期、盛叶期、老叶期Ⅰ和老叶期Ⅱ等4个叶生长期的叶片碳（C）、氮（N）、磷（P）化学计量特征，膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）含量，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）等抗氧化酶活性，渗透调节物质可溶性糖（SC）、脯氨酸（Pro）含量等抗逆生理指标，并分析其变化规律及其对月平均温度（MMT）、月降水量（MP）、月光照时间（MIT）、月平均相对湿度（MMRH）等气候因子的响应。结果表明：叶片C、N、P含量均值分别为591.50、25.61、1.32 g·kg^-1,SC、Pro含量，SOD、CAT、POD活性和MDA含量均值分别为7.21 mg·g^-1、236.99μg·g^-1,619.22 U·g^-1、21.17μmol·min^-1·g^-1、8 018 U·g^-1,18.38 nmol·g^-1。C含量随叶期变化无显著差异（P>0.05）;N含量先无显著变化至老叶期Ⅱ显著增高达2.86 g·kg^-1;P含量先升高后降低，在盛叶期达最大值1.44 g·kg^-1;C∶N先无显著变化至老叶期Ⅱ显著降低达20.92;N∶P先无显著变化至老叶期Ⅱ显著增高达23.95;C∶P先降低后升高，在盛叶期达最小值413.64,老叶期Ⅱ达最高值500.27。SC、Pro含量和SOD活性均先降低后增高，且最低值都在盛叶期，分别为3.76 mg·g^-1、191.14μg·g^-1、237.57 U·g^-1,最高值在老叶期Ⅱ分别为11.69 mg·g^-1、303.54μg·g^-1、892.03 U·g^-1。CAT活性先降低后升高再降低，盛叶期最低，达11.35μmol·min^-1·g^-1;老叶期Ⅰ最高，达31.39μmol·min^-1·g^-1。POD活性一直升高至老叶期Ⅱ,最高值达9 572 U·g^-1。MDA含量呈先升高后降低趋势，最高值于盛叶期为30.908 nmol·g^-1,最低值于老叶期Ⅱ为7.69 nmol·g^-1。变异分析显示，沙冬青叶片C、N、P含量及其计量比随叶期变化较为稳定，而抗氧化酶活性、膜脂过氧化产物和渗透调节物质含量随生长变化较大。相关性分析显示，化学计量指标和膜脂过氧化产物、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量指标之间无显著相关性（P>0.05）。线性回归分析显示，MMT、MP、MIT对所有化学计量指标均影响不显著（P>0.05）,膜脂过氧化产物、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量中，MMT只对Pro含量影响不显著，MP只对SC、MDA含量，SOD、CAT活性影响显著，MIT只对CAT、POD活性和MDA含量影响显著；MMRH对膜脂过氧化产物、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量均影响不显著（P>0.05）,化学计量指标中只对P、C∶P、N∶P影响显著。

关键词

沙冬青 / 叶期 / 化学计量生态学 / 抗逆生理特性 / 气候因子