太行菊属植物根际土壤环境特征研究

来源 :山西师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:ziyoushenghuozhe
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太行菊属(Opisthopapus Shih)是一种中国特有多年生宿根草本植物,耐旱、耐寒,通体含芳香油,干后香味持久,花朵具有清热去火、清肺润燥的功效,有一定的药用性和观赏性。属下有太行菊(Opisthopappus taihangensis Shih)和长裂太行菊(Opisthopappus longilobus Shih)两种,分布区主要在太行山脉,生境特殊、分布区狭窄。由于生活环境分散碎片化和人为活动的挑选采摘,已被列入我国濒危保护植物。本文通过测定太行菊属不同种群根际土壤和植株中19种养分元素含量情况,分析太行菊属植物根际土壤种间、种内养分元素含量情况及差异,以及根际土壤养分元素与环境条件之间的适应性,揭示太行菊属根际土壤养分含量特征及差异,为太行菊属植物合理化保护和开发提供理论依据。1.太行菊属根际土壤养分含量特征太行菊属根际土壤pH值呈现中性或弱碱性(7.5-8.5),其中太行菊根际土壤pH值范围为6.58.13(AVG=7.51,C·V%=0.03),长裂太行菊根际土壤pH值范围为6.58.5(AVG=7.43,C·V%=0.03)。太行菊和长裂太行菊植物根际土壤有机质(SOM)(>4g·kg-1)、铁和钙元素含量较高,碱解氮、有效磷、速效钾较少。养分元素含量差异主要表现在有机质(F=9.315)、有效磷(F=8.874)、硫(F=3.767)、钙(F=2.949)、钛(F=1.577)和铁(F=1.993)。在太行菊和长裂太行菊物种内,养分元素具有显著差异的主要表现在有机质、铁、钛和锰元素,太行菊根际土壤有机质(SOM)含量最高(F=8.682)的种群为神农山(SNS),海拔约为1028m,最低的种群有宝泉(BQ)和林氏祖庭(LSZT),海拔分别约为895m和530m;长裂太行菊根际土壤有机质含量(F=8.276)最高的种群为高家台(GJT),海拔约为805m,最低的种群为北武当(BWD)和炉峰山(LFS),海拔分别约为1160m和1020m。太行菊根际土壤中铁、钛和锰元素含量较高的种群为宝泉(BQ),海拔约为895m,含量较低的种群为林氏祖庭(LSZT),海拔约为530m;长裂太行菊根际土壤中铁、钛和锰含量普遍略微高于太行菊。太行菊根际土壤中有机质(0.885)、全磷(0.843)和全钾(0.686)的贡献率要高于其他养分元素,所以,太行菊根际土壤中主要养分元素是全磷、有机质和全钾;长裂太行菊根际土壤中碱解氮(0.909)、速效钾(-0.686)、有机质(0.885)、全磷(0.665)和全钾(-0.651)的贡献率要高于其他养分元素,所以,长裂太行菊根际土壤中主要养分元素是碱解氮、全磷、速效钾、有机质和全钾。2.太行菊属植株养分含量特征太行菊属植株中铁、钙元素含量较多,且长裂太行菊植株中铁、钙元素含量高于太行菊,与根际土壤含量特征相符。养分元素含量差异主要表现在硫(F=5.707)、钙(F=4.272)、有机质(F=3.705)和磷(F=1.932),与根际土壤种间养分元素差异情况基本相符。在太行菊植株内,铁和锰元素的F值分别为0.906、0.618,在长裂太行菊植株内,铁和钛元素的F值分别为0.927、0.758,所以,养分元素具有显著差异的主要表现在铁、钛和锰元素,与根际土壤种内养分元素差异相差不大。3.基于生态位模拟的太行菊属根际土壤养分与生态环境关联性土壤、地理和环境距离矩阵进行MMRR相关性分析,发现太行菊和长裂太行菊根际土壤养分元素分别与地理条件、环境因子(气候、降雨、温度等)显著相关,其中太行菊物种根际土壤受地理条件影响较大,长裂太行菊物种根际土壤受环境因子影响较大。综上所述,太行菊属植物根际土壤酸碱度多呈弱碱性,根际土壤和植株中钙、铁元素含量很高,且长裂太行菊钙、铁元素含量高于太行菊,推测太行菊属植物生长需要矿质元素钙、铁,适应生存于岩石狭缝生境。两物种种间和种内各养分元素存在一定程度的差异,地处河南不同海拔太行菊属植物根际土壤有机质、钙和铁等元素含量差异较大,受所处地理位置海拔影响较大;处于相近海拔位置的长裂太行菊,受环境气候因子影响较大。表明太行菊属根际土壤养分元素含量与各自所处地理位置和环境条件有一定联系,且长裂太行菊部分元素含量高于太行菊物种,可能与长裂太行菊演变过程较为进化、适应性强有关。本研究揭示了太行菊属植物根际土壤环境养分含量特征,为其合理化保护和开发利用提供了基本理论依据,也为其药用和观赏价值发挥提供基本理论依据。
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