附录: 有关高寒欢境中氮循环的若干事实求是的考虑

(许多本人开始工作以后才发表的有关自然北极/高寒氮循环的报告最近比较低视豆科植物的固氮作用. 提到这个新的"思潮", 虽然对本论文说服力有害, 但完全略这个方面太不负责的. 满怀希望今后工作者能够否定下述的假设!)

在不变的环境条件下每个生态系统寻求平衡状态.诚然有青藏高 原在全 球变暖的警告(第1.2节)，并且有的地方存在过度防牧的问提(弟2.3节),可以假设氮循环多数离这种平衡不是很远. 该生态系统主要氮输出是反硝化(#龙1994)蛹霸椎呐. 输入方面几乎没污然的大气输入很可能也可以无视,当然光秃秃的岩石可能作例外. 这就是说恢复平衡是固氮细菌为主. 在我们讨论这些固氮细菌 的 种 类之前， 必 需 首 先 考 虑这些接近冻原 土的土壤氮含量是很高 的(0.5%), 每年所分解释放的氮比每年的固氮量大得多(#NADELHOFFER 1991), 由于 N 的分解率幅度 与温度 相关， 因 此 难 以准确 的 进 行固氮 量的测试.

在第二 章已经提到了豆科植物分布与土壤水分很有关,而水很可能也是每种生境的主要固氮方式 的决定 因 素. 在润湿的半沼泽草地没有豆科植物,这意味 着要么是通过从其它环境流入的水进来的(不 仅 仅是无机氮, 另 外 在润湿生境 中 占优势的 莎草 科 植 物(#柴1993,#杨1993B,#赵1996)F能够直接利用氨基酸,#CHAPIN 1993)1或者其它的非共生固氮 方 式. 富养根围在北极禾本科植物 固 氮 中起重要作用(#NOSKO 1994)). 另外一种可能 的 固 氮 生 物是润湿苔草群落中蓝细菌(#HENRY和SVOBODA 1986).

冷环境的蓝细菌-苔藓的共生也是有效的(#Alexander 1978,#Carr 1980和#Henriksson 1987)9, 在豆科植物少的阴坡上可能起一定的作用.

干燥的阳坡及平地河滩中,豆科植物 生 长 茂 盛,但是在这种环境豆科植物与上述的禾本植物-苔草细菌共生而竞争.在若尔盖土壤#龙(1994)o鉴定固氮菌数为数量最大的第二属. 另外, 珠牙蓼等根菌固氮比较大的植物(#MICHELSEN 1996))在辖曼分布也比较宽.

总的来说, 虽然豆科植物是生物固氮最 常 见的方式,它在冷带的土壤环境当中(#ALEXANDER 1978)不一定是最重要的方式.在辖曼年均豆科植物生物量可能为1-2%, 而如果把根瘤菌的重量算为豆科植物生物干量的0.1%,那就每公顷根瘤仅有50-60克. 如果(完全 人为地)假设每个根瘤每年固氮量 是其本身重量 的10倍,那就相当 于比施氮肥试验常用的量低100倍的0.5-0.6KG/HA. 说得乐观一点,优化潜能还挺大.

有 待 进 一步 证 实 的 问 题

(一)固氮: 作 者 关 豆 科 植 物 固 氮 作 用 较 为 有 限 的结论可以 通 过把风干的豆科植物干量寄到研究自然15N-分布分离的试验室 进 行证实或者否定 (#Doughton 1992,#Michelsen 1996在使用,见第1.4节)

(二)当地野生豆科植物开发: 在第2.3节已经说过,有的野生豆科植物可以用于沙丘的再绿化, 药物生产或者可以进行生物控制. 本研究所提供的准确分布数据对此应该有用/

(三)根瘤菌: 我已经提到了,红豆草的结瘤比较差,有提高 的潜力. 在辖曼红豆草 不能结果,而年均1.1C温度对于红豆草的 生 长 不 利 (#DUKE 1981认为该作物的适宜生长温度更高). 另外由于社会-农业条件饲料的大规模产生 尚不很现实. 最基本的步骤是让当地藏族牧民 认 识 种 植 豆 科 牧 草 是 有 价 值 的， ( 作为开始,一些民间农业-植物学意识调查可能会 有 益). 此时,建议首先把根瘤菌菌株存到国内或者国际根瘤菌收藏库,这样可以在农业更发达的地方(甘肃,内蒙等)开发及研究本区与来自其它冷带区域根瘤菌的区别与共有特点.

另外在四川盆地研究根瘤菌潜力最大, 因为此处氮肥也用的很多.

(四)数值分类方法及培养基: 在其它的表型特征的研究, 可以采取 可以在第4章介绍的算法而在第5章介绍的选择性物质的筛选.