内蒙古地带性针茅植物15种营养元素含量及化学计量特征分析

通过对植物体内矿质平衡离子成分及含量特征研究,认识植物体内养分间交互作用,对研究草原植物各种逆境适应、矿质离子平衡及相关调控基因控制网络等具有重要作用.基于内蒙古不同草原类型,以针茅属(Stipa Linn.)植物为禾本科类的代表,研究地带性针茅植物叶片15种营养元素(7种大量元素C、N、P、K、Mg、Ca、S和8种微量元素B、Mn、Fe、Na、Zn、Cu、Ni、Mo)含量特征及元素间的相互关系.结果表明:西北针茅、大针茅、短花针茅和石生针茅等植物叶片中大量元素和微量元素含量均值分布格局基本相似,总体表现为CNKSMgPCaNaMnFeZnNiCuBMo. 4种针茅植物中大量元素P、K、Ca和微量元素Mn、Fe、Mo含量均有显著性差异(P0.05),其它元素如N、Mg、Cu、Ni等无显著差异(P0.05);4种针茅植物元素的相关性分析表明,营养元素之间的相关系数在较大范围内波动,不同元素之间的相互关系复杂,由15种营养元素组成的105对元素对中,有25对元素有显著相关(P0.05),占总数的20%;以主成分分析(PCA)对叶片多种元素之间的相互关系作进一步分析,提取了变异较大且解释率高的4个主成分轴,大量元素和微量元素在主成分图中呈现出分布的差异性聚类;而对多种元素的聚类分析,可以将营养元素归为两大类,第1大类包括C、N、P、K、S等,共同决定着植物的生长、发育与繁殖等生理生态过程,第2大类包括大量元素Mg、Ca和微量元素B、Mn、Na、Fe、Cu、Ni、Mo,这类元素作为辅基参与电子传递和生化反应,与植物生长和生境适应有关.