草地早熟禾葉表皮蠟質(zhì)及其對(duì)海拔變化的響應(yīng)

姚露花，倪郁，郭娜，和玉吉，高建花，郭彥軍

(西南大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物科技學(xué)院，重慶400716)

草地早熟禾(Poapratensis)是一種多年生草本植物，具有耐踐踏、綠期長等優(yōu)良特性，常作為牧草和草坪綠化植物。它廣泛適應(yīng)各種潮濕環(huán)境、溫帶高山環(huán)境，甚至是南極等極端氣候環(huán)境[1-2]。草地早熟禾由于其快速的繁殖能力在北美地區(qū)常被視為牧場的入侵雜草之一，極大程度地破壞草原生境[3]。研究發(fā)現(xiàn)，合理利用草地早熟禾對(duì)各種非生物脅迫，如干旱脅迫[4]，鹽脅迫[5]和漬水脅迫[6]的生理生態(tài)適應(yīng)性，調(diào)節(jié)自身生理機(jī)制，使其適當(dāng)扮演各種角色。然而，關(guān)于自然條件下草地早熟禾葉表皮蠟質(zhì)方面的研究報(bào)道卻比較少見[7]。

植物的表皮蠟質(zhì)是植物與外界環(huán)境的第一接觸面，是由初級(jí)醇、醛類、脂肪酸和烷烴等化合物組成的特殊復(fù)合物[8]。在一些植物表皮蠟質(zhì)中還發(fā)現(xiàn)了次級(jí)醇、酮類、支鏈醇、支鏈烷烴、酯類、三萜醇、雙酮、烯烴、二醇和酮醇等物質(zhì)的存在[9]。植物表皮蠟質(zhì)的化學(xué)組分在其不同的發(fā)育階段和器官形成過程中一直處于變化狀態(tài)。比如，蕨類植物的主要蠟質(zhì)成分是酯類[10]，大麥(Hordeumvulgare)葉片的主要蠟質(zhì)成分是初級(jí)醇[11]，擬南芥(Arabidopsisthaliana)的組分主要是烷烴[12]。Pilon等[13]調(diào)查了在控制生長條件下，高山早熟禾物種(P.fawcettiae與P.costiniana)、亞高山早熟禾物種(P.alpina與P.pratensis)和溫帶低地早熟禾物種(P.compressa與P.trivialis)的蠟質(zhì)組分。結(jié)果發(fā)現(xiàn)高山和低地的早熟禾屬物種的表皮蠟質(zhì)組分存在本質(zhì)差異。然而，表皮蠟質(zhì)對(duì)非生物脅迫的響應(yīng)較敏感[14-15]。例如，擬南芥在遭受缺水和鹽脅迫或者進(jìn)行脫落酸處理時(shí)，其表皮蠟質(zhì)含量顯著增加，主要表現(xiàn)為蠟質(zhì)烷烴含量從29%增加到98%[16]。干旱脅迫下燕麥(Avenasativa)幼苗的初級(jí)醇含量較對(duì)照有所增加[17]。通過增加紫外線輻射，挪威云杉(Piceaabies)二十九烷二醇烷基酯比例增加，而烷基酯比例卻減少[18]。以上結(jié)果表明表皮蠟質(zhì)對(duì)脅迫的響應(yīng)因植物物種的不同存在差異。生長在高山環(huán)境的早熟禾物種，其表皮蠟質(zhì)組分與低地環(huán)境物種的表皮蠟質(zhì)不同。

蠟質(zhì)組分烷烴主要由一系列碳鏈鏈長在C20到C39的超長鏈烷烴組成。烷烴作為地質(zhì)年代的生物標(biāo)志物，穩(wěn)定存在于生物體內(nèi)，用于古生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)和生化分類學(xué)[19]。野外植物具有較多短碳鏈復(fù)合物，而室內(nèi)植物則具有更多比例的長碳鏈復(fù)合物[7]。Dodd 等[20]發(fā)現(xiàn)年降水量是短鏈碳復(fù)合物形成的重要影響因素，而年平均溫度則是長碳鏈復(fù)合物形成的重要影響因素。收集車前(Plantagoasiatica)物種的烷烴分布特征進(jìn)行聚類分析可知其生長環(huán)境的年平均氣溫導(dǎo)致物種差異[21]。然而，在青藏高原東部沿緯度梯度采集的草地植物，其葉表皮蠟質(zhì)的烷烴分布與年平均氣溫(溫度變化范圍-7.7到3.2 ℃)沒有顯著相關(guān)關(guān)系[22]。這表明，其他環(huán)境因素可能會(huì)抵消溫度對(duì)烷烴鏈長分布的影響。或者說, 在不同緯度分布的高山草甸，其環(huán)境因素的差異可能仍不足以引起植物烷烴的適應(yīng)性變化。

因此，在本研究中，選擇海拔2600 m到4200 m的樣地，采集草地早熟禾葉片，分析蠟質(zhì)組成成分及含量并計(jì)算烷烴的鏈長分布。地面植物是土壤烷烴的一個(gè)重要來源[23]。分析土壤烷烴可以代表地面整個(gè)植被特定階段的烷烴特征。本試驗(yàn)針對(duì)以下3個(gè)問題進(jìn)行研究：1)高山環(huán)境的草地早熟禾葉表皮蠟質(zhì)的化學(xué)組分及含量變化；2)隨海拔梯度變化的葉表皮蠟質(zhì)成分的變化；3)不同海拔梯度下，植物和土壤烷烴的鏈長分布變化。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于青藏高原東緣的貴德縣，黃河自西向東橫貫縣境中北部，北接拉雞山(最高海拔4524 m，N 36°，E 101°)，南接阿尼直海山(最高海拔5011 m， N 35°，E 101°)。該地區(qū)優(yōu)勢物種是金露梅(Potentillafruticosa)、紫花針茅(Stipapurpurea)、彎囊苔草(Carexdispalata)，矮嵩草(Kobresiapygmaea)、扁平云(K.humilis)、垂穗披堿草(Elymusnutans)、蓼屬(Polygonum)植物、光穎芨芨草(Achnatherumsibiricum)、羊茅(Festucaovina)、錦雞兒(Caraganasinica)、矮火絨草(Leontopodiumnanum)和草地早熟禾(Poapratensis)。植物種群調(diào)查結(jié)果表明，草地早熟禾在海拔2600 m到4200 m均有分布。海拔3400 m以上的植被類型是高寒草甸，海拔3000 m是高山草原，海拔2600 m是半荒漠草原。生長季節(jié)為3～4個(gè)月。

拉雞山海拔2600，3000，3400，3800和4200 m的地上部生物量分別是(160±25)、(176±23)、(265±30)、(54±8)和(42±7) g·m-2(每個(gè)海拔均設(shè)置5個(gè)1 m×1 m的樣方)。阿尼直海山對(duì)應(yīng)海拔的地上部生物量分別是(158±30)、(204±33)、(367±29)、(120±24)和(79±11) g·m-2。該地區(qū)為典型高原大陸性氣候，氣候寒冷干燥。最近氣象站的資料顯示該地區(qū)年平均氣溫和年降水量分別為7.2 ℃和254 mm (貴德縣, 海拔2200 m)。有60%～70%的降水量集中在植物生長季。

1.2 葉片與土壤樣品

2014年7月5—10日，在每個(gè)采樣高度，設(shè)置4個(gè)10 m×10 m的大樣方，作為4個(gè)重復(fù)，樣方間距至少1000 m。每個(gè)采樣地采集20到30片完全展開、健康的草地早熟禾葉片。所采集葉片為第2、第3位葉(自植株頂端計(jì)算)。葉片用自來水輕輕沖洗表面粉塵并置于標(biāo)本夾保存。標(biāo)本夾的吸水紙每隔1 d更換一次，直到葉片充分干燥。每個(gè)采樣地，隨機(jī)選取20個(gè)點(diǎn)，采集0～20 cm土層土壤，混合，帶回實(shí)驗(yàn)室分析。

1.3 土壤蠟質(zhì)提取

稱取土壤樣本10 g，在索氏抽提器中加入二氯甲烷和甲醇(V∶V=9∶1)作為提取液，50 ℃提取 24 h[24]。將提取液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至完全干燥，再將干燥物溶于分析純二氯甲烷∶異丙醇=2∶1的混合溶液中，過柱層析，氮?dú)飧稍?。之后加入衍生劑BSTFA [N,O(三甲基硅烷)三氟乙酰胺，bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide] 50 μL，70 ℃水浴加熱1 h。再次將溶液用氮吹儀吹干，最后把所得物用500 μL正己烷溶解，進(jìn)行色譜和質(zhì)譜分析[25]。

1.4 葉表皮蠟質(zhì)提取

取大約20片干葉片，室溫條件下在含25 μg內(nèi)標(biāo)(十六烷)的氯仿(50 mL)溶液中浸泡提取1 min。提取液40 ℃下氮?dú)獯蹈桑尤?0 μL BSTFA[N,O-Bis(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺]衍生劑，70 ℃反應(yīng)1 h，多余BSTFA利用氮吹儀再次吹干。將所得物用1 mL正己烷溶解進(jìn)行氣相色譜和質(zhì)譜分析。葉片提蠟后，利用WinFOLIA專業(yè)葉片圖像分析系統(tǒng)(Regent Instrument Inc, Canada)和數(shù)字化掃描儀(EPSON V750, Japan)測定葉表面積。

1.5 氣相色譜(GC-FID)與色質(zhì)譜(GC-MS)分析

蠟質(zhì)含量分析采用福立9790Ⅱ系列氣相色譜儀。氣相色譜儀程序：GC毛細(xì)管柱長30 m，直徑0.32 mm，液膜厚度0.25 μm；氮?dú)庾鳛檩d氣；進(jìn)樣量為2 μL。柱膜和FID檢測器的溫度分別為300和320 ℃。分流比為3∶1。程序升溫方式：初始溫度為80 ℃，以每分鐘15 ℃的速度升溫至260 ℃，并保持10 min，之后以每分鐘2 ℃升溫至290 ℃，保持1 min，再以每分鐘5 ℃的速度升溫至320 ℃，并保持10 min。利用氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀(GCMS-QP2010 Ultra)鑒定蠟質(zhì)組分，程序升溫方式同色譜分析。用內(nèi)標(biāo)計(jì)算植物單位面積的蠟質(zhì)含量，單位為μg·cm-2。土壤樣品只計(jì)算烷烴的碳鏈長度分布。

1.6 碳優(yōu)勢指數(shù)(CPI)和平均碳鏈長度(ACL)計(jì)算

用Mazurek等[26]的方程計(jì)算碳優(yōu)勢指數(shù)(carbon preference index，CPI)：

CPItotal=1/2(∑oddCn(17-31)/∑evenCn(18-32)+∑oddCn(19-33)/∑evenCn(18-32))

式中：C是正構(gòu)烷烴的相對(duì)含量；n是碳原子數(shù)；odd表示奇數(shù)；even表示偶數(shù)。

用Poynter等[27]的方程計(jì)算平均碳鏈長度(average chain length, ACL)[27]：

ACLtotal=(∑Cn×n)/∑Cn

式中：n表示正構(gòu)烷烴的同一碳原子數(shù)，取值范圍：20≤n≤34。

CPI<1代表偶數(shù)優(yōu)勢，CPI>1代表奇數(shù)優(yōu)勢。

1.7 數(shù)據(jù)分析

由于此類野外試驗(yàn)難以建立一個(gè)合適的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，將每個(gè)采樣地作為一個(gè)重復(fù)進(jìn)行了方差分析(SPSS 17.0，USA)，比較了蠟質(zhì)總含量、蠟質(zhì)各組分含量及烷烴鏈長分布。蠟質(zhì)組分相對(duì)含量為各組分實(shí)際含量占蠟質(zhì)總量的百分比。各蠟質(zhì)組分同系物相對(duì)含量為各同系物實(shí)際含量占總蠟質(zhì)組分的百分比。顯著水平為P<0.05(l.s.d檢驗(yàn))。

2 結(jié)果與分析

2.1 蠟質(zhì)總含量和蠟質(zhì)組分

早熟禾葉表皮蠟質(zhì)總量隨兩座高山海拔的變化而變化(圖1)。阿尼直海山草地早熟禾的蠟質(zhì)總量較高，平均為19.89 μg·cm-2， 而拉雞山平均含量為11.65μg·cm-2。兩座高山草地早熟禾的蠟質(zhì)總含量均在海拔4200 m時(shí)最大，拉雞山為15.67 μg·cm-2，阿尼直海山為30.67 μg·cm-2。隨著海拔的降低，拉雞山的蠟質(zhì)總量呈先下降后上升的趨勢，且含量最低在海拔3400 m時(shí)；而阿尼直海山的蠟質(zhì)總含量則一直呈現(xiàn)下降趨勢。

圖1 不同海拔對(duì)草地早熟禾葉片蠟質(zhì)總含量的影響Fig.1 Effects of altitudes on wax amounts on leaves of P. pratensis 不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05) Different lowercase letters represent significant difference at P<0.05 level. 下同 The same below.

草地早熟禾葉片中發(fā)現(xiàn)6種蠟質(zhì)成分，包括脂肪酸、初級(jí)醇、烷基酯、烷烴、α-香樹脂醇和羽扇豆醇(圖2)。初級(jí)醇是草地早熟禾蠟質(zhì)的主要成分，在拉雞山的總蠟質(zhì)中占65.89%，阿尼直海山占73.49%。其次是烷烴，拉雞山為17.39%，阿尼直海山為11.37%。第3是烷基酯，分別達(dá)到了4.36%和2.68%。脂肪酸、α-香樹脂醇和羽扇豆醇比例都低于1.33%。有大約11%的化合物成分不能確定。除阿尼直海山海拔3400 m時(shí)所占比例最低之外，初級(jí)醇的比例隨著海拔降低一直減少，而烷基酯和烷烴的比例增加，脂肪酸比例基本不變。

圖2 不同海拔草地早熟禾葉片表皮蠟質(zhì)成分的相對(duì)含量Fig.2 Relative abundance of compound classes within the wax mixtures on leaves of P. pratensis as influenced by altitudes

2.2 脂肪酸、初級(jí)醇和烷基酯比例變化

脂肪酸以C22、C24和C26脂肪酸同系物的形式存在，其中C24脂肪酸占脂肪酸總量的46.13%～81.87%(圖3)。兩座高山脂肪酸比例對(duì)海拔的響應(yīng)不同。例如，拉雞山海拔4200 m的C24脂肪酸比例最高，海拔3000 m時(shí)最低。而阿尼直海山海拔4200和3400 m的C24脂肪酸比例高于海拔3800和2600 m。初級(jí)醇以C22～C30的醇同系物形式存在，其中C26醇為優(yōu)勢成分，其比例在拉雞山為42.22%～84.89%，阿尼直海山為74.88%～86.40%(圖4)?？傊?，隨著海拔的降低，C26醇的比例減少而C28醇的比例卻增加。烷基酯類以同系物C38、C40和C42形式存在，C40酯類同系物比例占總烷基酯比例的40.02%～84.66%(圖5)。在阿尼直海山，隨著海拔的降低，C38和C42烷基酯同系物比例呈減少的趨勢而C40呈增加趨勢。拉雞山，C38酯類同系物在海拔4200 m比例最高，海拔3400 m最低。C40烷基酯同系物在海拔4200和3800 m的比例均低于其他海拔，而海拔3800 m時(shí)C42烷基酯同系物的比例高于其他海拔。

圖3 不同海拔草地早熟禾葉片脂肪酸同系物相對(duì)含量Fig.3 Quantification of homologs within the fatty acids on leaves of P. pratensis at different altitudes

圖4 不同海拔草地早熟禾葉片初級(jí)醇的相對(duì)含量Fig.4 Quantification of homologs within the primary alcohols on leaves of P. pratensis at different altitudes

圖5 不同海拔草地早熟禾葉片烷基酯類的相對(duì)含量Fig.5 Quantification of homologs within the alkyl esters on leaves of P. pratensis at different altitudes

2.3 植物和土壤中的烷烴類化合物成分

植物的烷烴碳鏈長度變化范圍是C24～C35，土壤的烷烴碳鏈長度是C25～C35，并且都具有顯著的奇偶數(shù)優(yōu)勢(圖6、7)。在植物和土壤中烷烴C29的比例均占據(jù)優(yōu)勢地位，拉雞山和阿尼直海山的早熟禾中的比例分別是37.31%和42.71%，土壤中的比例分別為26.49%和27.63%。不管是植物還是土壤，海拔不同，烷烴的比例也隨之變化。就植物而言，海拔4200 m時(shí)的烷烴C27比例高于其他海拔，海拔4200和2600 m時(shí)的烷烴C29比例高于海拔3400 m；海拔4200和3800 m的烷烴C31比例低于其他海拔，海拔3400 m的C35比例低于海拔4200, 3400, 3800和3000 m。就土壤而言，海拔4200和3400 m處的C27比例低于其他海拔，海拔4200和3800 m處的C29比例高于3000和2600 m；海拔4200 m的C35比例低于3400, 3000和2600 m。

圖6 不同海拔早熟禾葉表皮蠟質(zhì)烷烴的相對(duì)含量Fig.6 Quantification of homologs within the alkanes on leaves of P. pratensis at different altitudes

圖7 不同海拔土壤烷烴的相對(duì)含量Fig.7 Quantification of homologs within the alkanes in soils at different altitudes

圖8 不同海拔草地早熟禾與土壤的碳優(yōu)勢指數(shù)及平均碳鏈長度Fig.8 Carbon preference index and average chain length of alkanes in P. pratensis and soils at different altitudes

本試驗(yàn)通過計(jì)算烷烴的碳優(yōu)勢指數(shù)(CPI)和平均碳鏈長度(ACL)，分析其在土壤和植物中的鏈長分布特征。植物的CPI都大于5，且總體顯著高于土壤中的CPI值(除拉雞山海拔4200 m的土壤CPI)(圖8)。隨著海拔的降低，拉雞山從海拔2600 m開始，CPI指數(shù)先增加后降低(海拔4200 m的CPI指數(shù)高于3800 m)，而阿尼直海山從海拔3000 m開始先增加后降低。土壤的CPI值隨海拔的變化沒有顯著差異。另外，ACL值在植物和土壤的變化范圍同樣差異不顯著，其中植物的ACL變化范圍是29.22～30.69，土壤ACL值范圍是28.69～30.65。阿尼直海山植物與土壤的ACL值隨海拔的降低呈增加的趨勢。拉雞山植物在海拔4200 m的ACL值顯著低于其他海拔，而土壤的ACL值沒有顯著差異。

3 討論

青藏高原地區(qū)分布的草地早熟禾，其葉表皮蠟質(zhì)中鑒定出6類蠟質(zhì)組分，包括脂肪酸、初級(jí)醇、烷基酯、烷烴、α-香樹脂醇和羽扇豆醇。這些組分與低地草地早熟禾中報(bào)道的一致[13]。不同之處在于，本研究結(jié)果中初級(jí)醇占優(yōu)勢，占蠟質(zhì)總量的65%左右；而Pilon等[13]的研究表明，低地草地早熟禾蠟質(zhì)的主要組分是烷烴。究其原因發(fā)現(xiàn)植物的生長階段不同。Pilon等[13]僅分析了生長36 d的幼苗葉片，而本研究采集了完全成熟的植物葉片，蠟質(zhì)成分相對(duì)穩(wěn)定。Jetter 等[28]研究發(fā)現(xiàn)，生長18 d的桂櫻(Prunuslaurocerasus)，其葉片蠟質(zhì)中占優(yōu)勢的成分是醇類，之后烷烴積累逐漸增加，成為優(yōu)勢組分。此外，如果低地草地早熟禾的主要成分是烷烴，生長環(huán)境變?yōu)楦呱剑闊N由于生境的不同可能改變?yōu)槌跫?jí)醇。這種情況下，高山環(huán)境和低地環(huán)境的草地早熟禾可能存在不同的蠟質(zhì)沉積機(jī)制。

拉雞山和阿尼直海山的蠟質(zhì)總量隨海拔變化產(chǎn)生差異。兩座高山的蠟質(zhì)總量均在海拔4200 m時(shí)最高，隨著海拔的降低，阿尼直海山的蠟質(zhì)總量一直減少，而拉雞山的蠟質(zhì)含量則是先減少后增加。這表明海拔4200 m的高蠟質(zhì)含量可能是草地早熟禾在嚴(yán)酷高山環(huán)境中生存的適應(yīng)機(jī)制之一。研究表明，葉表皮蠟質(zhì)含量的增加與紫花苜蓿(Medicagosativa)的抗旱性[29]，擬南芥[30]以及甘藍(lán)(Brassicaoleracea)[31]的抗寒性有關(guān)。蠟質(zhì)含量隨海拔的變化規(guī)律，表明高山復(fù)雜的環(huán)境因素如溫度、濕度、土壤水分和紫外線輻射等可能導(dǎo)致高山植物更復(fù)雜的蠟沉積機(jī)制。比如，氣候因子對(duì)蠟沉積的影響可能會(huì)被其他因子的影響所中和。Guo等[22]也發(fā)現(xiàn)，在不同高寒草甸采集的矮嵩草、雪白委陵菜(Potentillanivea)、乳白香青(Anaphalislactea)和矮火絨草(Leontopodiumnanum)，其葉表皮蠟質(zhì)含量沿緯度梯度變化但與年平均氣溫、平均降水量并無顯著關(guān)系。

草地早熟禾葉片蠟質(zhì)組分的比例在不同海拔產(chǎn)生差異。隨海拔的降低，初級(jí)醇比例總體減少，而烷烴比例增加。海拔變化引起的環(huán)境差異改變草地早熟禾表皮蠟的生物合成途徑，即高海拔相對(duì)增加了醇合成途徑產(chǎn)生的化合物。4 ℃低溫處理小麥(Triticumaestivum)時(shí)，與初級(jí)醇生物合成途徑相關(guān)的3個(gè)TaFAR基因的轉(zhuǎn)錄水平相應(yīng)增加[32]。另外，有研究發(fā)現(xiàn)海拔降低的同時(shí)烷基酯的含量增加，表明低海拔較高氣溫可能相對(duì)增加了與烷基酯生物合成相關(guān)的基因WSD1的轉(zhuǎn)錄水平[33]。總的來說，醇合成途徑產(chǎn)生的初級(jí)醇和烷基酯的比例隨海拔的降低有下降的趨勢。

脂肪酸主要的同系物是C24脂肪酸，而初級(jí)醇主要的同系物為C26醇。在高山環(huán)境中隨海拔的降低，初級(jí)醇C26含量減少而C28含量增加，說明草地早熟禾含有不同的CER4同源基因，使合成的初級(jí)醇的鏈長發(fā)生改變[34]。同時(shí)，在草地早熟禾中發(fā)現(xiàn)了鏈長大于C30的蠟質(zhì)組分，這意味著草地早熟禾可能含有CER2-LIKEs基因，用于合成鏈長大于C28的脂肪酸[35]。烷烴同系物的比例在不同海拔也存在差異的現(xiàn)象表明參與烷烴合成的CER1同源基因在應(yīng)對(duì)不同環(huán)境條件時(shí)發(fā)生的反應(yīng)可能不同[36]。

植物和土壤的蠟質(zhì)烷烴鏈長均有明顯的奇數(shù)優(yōu)勢。植物與土壤烷烴相比有更高的CPI值，這主要?dú)w因于植物含有較高的C29和C31烷烴。烷烴在植物和土壤之間的分布差異表明，土壤烷烴源自植物，但不是源于當(dāng)前生長的植物物種。Schellekens等[37]也發(fā)現(xiàn)，即使在水蘚占優(yōu)勢地位的泥炭中，烷烴分布也不是由泥炭蘚決定的，而是與巖高蘭(Empetrumrubrum)和南極洲假山毛櫸(Nothofagusantarctica)的落葉有關(guān)。盡管沒有分析這一地區(qū)的植被演化，但氣候變化引起的植被變更可能影響了土壤烷烴的分布[38]。高山生態(tài)系統(tǒng)不同海拔的氣候條件 (如溫度、降水、UVB輻射等)與植物物種的分布、物候期、植被類型和土壤化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。除沿海拔梯度的植被差異外，土壤微生物的不同也可能導(dǎo)致CPI值發(fā)生變化[39-41]。通過利用微生物增加長鏈烷烴含量或利用潮濕氣候增強(qiáng)生物降解的方式均可導(dǎo)致土壤CPI值的下降[42]。由海拔變化所引起的地下生物量的變化[43]，影響了土壤蠟質(zhì)的植物來源[44]，從而引起CPI值的變化。

CPI值越高，奇數(shù)烷烴的比例越大。植物CPI值隨海拔降低呈先減少后增加的趨勢，說明隨著環(huán)境的變化奇數(shù)和偶數(shù)烷烴同系物的生物合成也在發(fā)生變化[19]，即參與奇數(shù)烷烴生物合成的同源基因可能不同于偶數(shù)烷烴。CPI值與海拔之間不存在一般線性關(guān)系，原因可能是海拔變化引起了較為復(fù)雜的環(huán)境變化。CPI、ACL值在植物和土壤之間無明顯的差異。雖然葉表皮蠟質(zhì)烷烴的ACL已被證實(shí)與年平均溫度[20,45]或緯度[46]有關(guān)，但是植物ACL與海拔之間并無顯著相關(guān)關(guān)系。Guo等[22]也發(fā)現(xiàn)，在青藏高原沿緯度梯度采集的4種植物的烷烴ACL與年平均氣溫之間無顯著關(guān)系。這意味著利用高山植物烷烴的ACL變化預(yù)測高寒地區(qū)的氣候變化是不可行的。

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