泛中亚干旱区植物比叶面积观测数据集

泛中亚干旱区的气候复杂多变,植被具有较高的生态敏感性。比叶面积(Specific leaf area,SLA)是反映植物获取资源和适应环境能力的关键叶功能性状,已被广泛应用于植被响应环境变化研究。本数据集收集了2000–2023年泛中亚干旱区公开发表的植物比叶面积的文献资料,构建了泛中亚干旱区植物比叶面积观测数据集。本数据集包含362个物种共835条比叶面积的观测记录,涵盖落叶阔叶乔木、落叶针叶乔木、常绿阔叶乔木、常绿针叶乔木、落叶阔叶灌木、常绿阔叶灌木和草本植物7种植物功能类型。此外,还包含了采样点经纬度、海拔、地理区域等辅助信息。建立和共享本数据集有助于深入研究干旱区植物对气候变化的响应与适应,理解植物在资源限制性环境中的生存策略,并为生态系统模型优化提供可靠的数据支持。

西藏拉萨亏组山4种常见植物的比叶面积与叶片含水率:围封和海拔效应

目的 比叶面积和叶片含水率作为衡量植物适应策略的关键生理指标,能够揭示植物对海拔变化和放牧压力的响应机制。该研究以拉萨亏组山四种常见植物—钉柱委陵菜(Potentilla saundersiana)、弱小火绒草(Leontopodium pusillum)、圆穗蓼(Bistorta macrophylla)和缘毛紫菀(Aster souliei)为研究对象,对比分析植物的比叶面积和叶片含水率,旨在探究四种植物在不同海拔和围封生境下的生理生态适应策略。方法 在不同海拔梯度、草地类型(高寒草原、高寒灌丛草甸、高寒草甸)和放牧模式(围封与自然放牧)下对四种植物比叶面积和叶片含水率进行测定和分析。结果 围封样地中,钉柱委陵菜和圆穗蓼的比叶面积随海拔升高无显著变化;自由放牧样地中,钉柱委陵菜和弱小火绒草比叶面积与海拔呈相反趋势。围封样地中,弱小火绒草和圆穗蓼叶片含水率随海拔升高而降低;自由放牧样地中,钉柱委陵菜、弱小火绒草和圆穗蓼叶片含水率均随海拔升高而降低。缘毛紫菀叶片含水率在两种放牧样地中均随海拔升高而降低。不同海拔下,四种植物比叶面积和叶片含水率存在显著差异。自由放牧和围封处理对两种性状有显著影响,围封样地植物比叶面积和叶片含水率普遍高于自由放牧样地。不同草地类型植物的比叶面积和叶片含水率变化具有一定规律性。四种植物比叶面积与海拔总体呈现负相关性,其中圆穗蓼负相关性显著;叶片含水率与海拔之间同样呈现负相关性,其中缘毛紫菀负相关性显著。结论 四种植物通过调整其比叶面积和叶片含水率来适应不同海拔的生态环境,尤其在围封和自由放牧两种不同放牧模式下,这种适应性特征表现得更为突出。这些发现为理解植物如何响应和适应环境变化提供了重要的科学依据。

海南岛热带山地雨林幼苗幼树光合与叶氮、叶磷及比叶面积的关系

以海南岛吊罗山热带山地雨林101个物种的幼苗幼树为试验材料,测定其光合、叶片氮、磷含量及比叶面积;检验其相关关系,并按乔木,乔灌木(小乔木至大灌木)和灌木3个生活型组进行分组检验。研究结果表明,单位叶面积(Aarea)和单位叶重量的光合速率(Amass)均表现出灌木>乔木>乔灌木,方差分析表明,灌木和乔灌木之间Aarea差异显著;灌木和乔木以及灌木和乔灌木之间Amass差异显著(p<0.05)。Aarea与叶氮含量之间的相关性在不同生态型组和所有物种之间均达到极显著水平(p<0.0001);与叶磷之间的相关关系在灌木(p=0.0038),乔灌木(p=0.0002)以及所有物种(p<0.0001)之间达到极显著水平,但是在乔木中未达到显著水平(p>0.05);与SLA之间在灌木(p=0.0006)、乔木(p<0.0001)和所有物种(p<0.0001)之间达到极显著水平,但是在乔灌木中未达到显著水平(p>0.05)。Amass与叶片氮含量、SLA的相关关系在不同生活型组和所有物种中都达到极显著水平(p<0.0001);与叶磷含量之间的相关性在灌木(p=0.0004),乔灌木(p=0.0018)及所有物种(p<0.0001)中极显著,在乔木生活型组中也达显著水平(p=0.0377)。逐步回归表明,与Aarea相比,Amass估计结果更接近于实际测值。由此可见,海南岛热带山地雨林林下幼苗幼树的光合和叶氮、磷含量及SLA之间相关关系与基于成树的研究非常相似,并且A比A更能稳定体现这种相关性。

千烟洲针叶林的比叶面积及叶面积指数

根据实测数据计算了湿地松(Pinuselliotii)、马尾松(P.massoniana)和杉木(Cunninghamialanceolata)不同年龄、不同类型叶片的生物量和比叶面积,并结合样地调查数据和相对生长方程计算了中国科学院千烟洲试验站20年生湿地松林、马尾松林、杉木林和针叶混交林的叶面积指数。根据拟合结果,选择如下方程计算3个树种的叶生物量湿地松W=12.0741D2.1515、马尾松W=6.9727D2.1973和杉木W=5.2619D2.3027。湿地松林的叶生物量(0.822kg.m-2)最大,其次为针叶混交林(0.679kg.m-2),马尾松林和杉木林相差不大(分别为林0.528和0.572kg.m-2)。不同树种、不同年龄、不同类型叶片的比叶面积比较发现,新叶的比叶面积大于老叶,三针一束叶的比叶面积略大于两针一束叶,马尾松的平均半比表面积(8.62m2.kg-1)大于湿地松(6.04m2.kg-1)和杉木(7.91m2.kg-1)。胸径与单木叶片半表面积之间的经验方程为湿地松LA=0.073D2.1515、马尾松LA=0.060D2.1973和杉木LA=0.042D2.3027。据此计算湿地松林的叶面积指数为5.03,马尾松林和杉木林为4.31,针叶混交林为4.77,该结果比利用CI_110植被冠层数字图像仪测得的结果偏大。

不同沙丘生境主要植物比叶面积和叶干物质含量的比较

研究了生长在不同沙丘生境中 (流动沙丘 ,半固定沙丘和固定沙丘 ) 2 0个植物种 (10个 1年生植物种和 10个多年生植物种 )的比叶面积 (SL A)和叶干物质含量 (L DMC)的变化 ,并且分析了各个沙丘生境的土壤养分特征。结果表明 ,各个植物种的平均 SL A和 L DMC在植物种之间差异显著 ;多数在两种或 3种沙丘生境均有分布的植物其 SL A在不同沙丘生境之间差异显著 ,但是仅有 6个植物种的 L DMC在不同沙丘生境之间表现出差异 (p<0 .0 5 )。与许多研究结果类似 ,1年生植物的 SL A显著大于多年生植物的 SL A,而且两者之间 L DMC存在一定的差异。 1年生植物 SL A和 L DMC之间相关性不显著 ,但多年生植物SL A和 L DMC之间呈显著负相关。综合所有 2 0个植物种可以发现 ,SL A增大时 ,L

紫花苜蓿和菊苣比叶面积和光合特性对不同用量保水剂的响应

为研究紫花苜蓿(Medicago sativa)和菊苣(Cichorium intybus)叶片生长和光合生理对不同用量保水剂的适应能力和生理响应机制,以不施保水剂作为对照(CK),测定了施用不同用量保水剂(15kg·hm-2,30kg·hm-2)条件下大田种植的紫花苜蓿(Medicago sativa)和菊苣(Cichorium intybus)的比叶面积和光合特性。结果表明,保水剂对紫花苜蓿的比叶面积无显著影响(P>0.05),但对菊苣的比叶面积具有显著影响(P<0.05)。对紫花苜蓿而言,保水剂施用量为15kg.hm-2时,其Pn、gs和WUE均显著高于对照(P<0.01),但施用量为30kg.hm-2处理时,其Pn、和gs均显著低于对照处理(P<0.01),但是却维持较高的WUE;对菊苣而言,施用保水剂降低了其Pn和Tr(P<0.01),但WUE与对照无显著差异(P>0.05),这表明紫花苜蓿和菊苣采取两种不同的生理适应策略来适应变化了的水分环境条件。紫花苜蓿Pn与gs、Pn与Tr的相关性均以保水剂施用量为30kg·hm-2处理最紧密(P<0.01),而Pn与WUE的相关性则以对照最为紧密,依次为15kg·hm-2处理和30kg·hm-2处理;菊苣Pn与gs、Tr和WUE的相关性强弱均表现为15kg·hm-2处理<30kg·hm-2处理<对照,表明保水剂影响叶片气体交换参数之间的关系。研究表明,不同植物叶片参数和光合特性对保水剂的响应并不具有一致性,植物可以根据环境条件的变化调节其形态和生理过程,以维持其正常生长。

基于地理种源的刨花楠苗木比叶面积与叶片化学计量学关系

探讨植物比叶面积(SLA)与叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量学关系,能够反映植物为获取最大光合生产所采取的内部调控机制,共同体现植物的适应策略。利用生长于同一土壤与气候环境中培育的刨花楠(Machilus pauhoi)1年生苗木,对其SLA与叶片C、N、P含量进行测定,并对SLA与叶片C、N、P化学计量学特征及其与种源地环境因子的关系进行分析。结果表明:(1)叶片养分含量的变异系数大小排序为C<N<P;SLA与叶片N、P含量呈显著的正相关,与叶片C∶N及C∶P呈极显著的负相关。(2)SLA与经度、年均温、年降水量呈显著负相关;叶片C、N、P含量也受种源地环境因子影响,其中以海拔最为重要。研究结果有助于理解刨花楠苗木的生存适应对策,对探究刨花楠对养分的资源利用效率等具有重要意义。

张掖湿地芦苇比叶面积和水分利用效率的关系

密度制约下植物比叶面积与水分利用效率的关系,对于认识土壤-植物-大气的物质循环和能量流动机制具有重要意义。采用样方调查法,研究了3种密度(高密度Ⅰ:210—230株/m^2;中密度Ⅱ:130—150株/m^2;低密度Ⅲ:50—70株/m^2)条件下芦苇种群比叶面积(SLA)和水分利用效率(WUE)的关系。结果表明:随着芦苇种群密度的逐渐降低,湿地群落的土壤含水量逐渐减小,芦苇的株高、叶面积、叶干重、SLA和蒸腾速率(Tr)均呈逐渐减小的趋势,净光合速率(Pn)、叶厚度和WUE呈逐渐增加的趋势;不同密度条件下湿地植物芦苇比叶面积(SLA)与水分利用效率(WUE)的关系存在显著差异(P<0.05),在高密度(Ⅰ)与低密度(Ⅲ)样地,芦苇SLA与WUE呈极显著负相关关系(P<0.01);在中密度(Ⅱ)样地,二者呈显著负相关关系(P<0.05)。不同种群密度的湿地生境中,芦苇通过调整叶片形态构造,使比叶面积和水分利用效率形成了相反的变化趋势,反映了植物适应光照条件、土壤含水量等异质性环境因子的资源利用策略和光合产物积累模式。

云南松比叶面积和叶干物质含量随冠层高度的垂直变化规律

比叶面积(SLA)和叶干物质含量(LDMC)综合反应了植物利用资源的能力,是植物适应环境所体现出的关键叶性状。为深入了解SLA和LDMC沿冠层高度的垂直变化规律,该文对云南省永仁县万马乡2株云南松(树高14.4m,树龄29年;树高30.2m,树龄138年)不同冠层高度叶片SLA和LDMC进行调查研究,分析了不同年龄树木、不同叶龄SLA和LDMC的差异,初步探讨了SLA和LDMC在云南松冠层中的垂直空间分布。结果表明:①对于SLA,29年生云南松当年叶和1年叶比138年生云南松分别高27.66%和16.71%;对于LDMC,138年生比29年生分别高14.67%和5.10%;②SLA与LDMC成负相关;③各龄叶SLA随冠层高度的增加均具有对数递减趋势;④约在22m高度以下,LDMC随冠层高度的增加而增加;22m以上,当年叶LDMC呈现下降趋势,但1年叶变化不明显。研究结果指出,光照和水分资源在冠层不同高度的分配,共同导致SLA和LDMC沿冠层垂直方向发生变化。

青藏高原东部4科植物种子大小和比叶面积随海拔和生境的变异

种子大小和比叶面积分别是种子植物的繁殖性状和营养性状之一,也是衡量植物功能的2个重要参考。本研究测量4个青藏高原东部常见科(虎耳草科Saxifragaceae;龙胆科Gentianaceae;毛茛科Ranunculaceae;石竹科Caryophyllaceae)的63种植物的种子大小和比叶面积,分析2种性状之间的相关性,并研究海拔和生境因子对其的影响。结果表明,1)种子大小和比叶面积有边际明显的负相关关系(P=0.066);2)无论整体上还是在科内,青藏高原东部植物种子大小与海拔和生境均不相关(P>0.05);3)区域内植物比叶面积随海拔的升高而显著减小;在科内,海拔对毛茛科、龙胆科植物的比叶面积影响显著,而石竹科、虎耳草科植物的比叶面积与海拔不相关;4)草地中植物比叶面积最小,林下最大;在草地中比叶面积随海拔的升高而显著减小,其他生境下海拔对比叶面积没有影响。研究结果反映了青藏高原东部植物对高寒环境不同的响应和适应。

乌兰布和沙漠绿洲3种杨树比叶面积和叶干物质含量研究

比叶面积(SLA)和叶干物质含量(LDMC)综合反映了植物利用自然资源的能力,也体现了植物对环境的适应性。以乌兰布和沙漠绿洲防护林体系3种杨树(新疆杨、二白杨和小叶杨)为研究对象,通过测定叶面积、叶饱和鲜重及干重,计算了SLA和LDMC,探讨了3种杨树的生态适应性。结果表明:3种杨树叶面积和叶重之间均为极显著线性相关关系(p<0.000 1),可用叶面积与叶重的关系式来推算叶面积。其中,用叶面积与叶饱和鲜重的关系式推算的叶面积数据准确度更高。3种杨树的SLA、LDMC均存在极显著差异(p<0.0001),新疆杨、二白杨、小叶杨的SLA和LDMC分别为(9.955±2.574)m^2·kg^(-1)和(420.38±68.046)mg·g^(-1),(12.964±2.465)m^2·kg^(-1)和(301.017±32.647)mg·g^(-1),(16.462±6.286)m^2·kg^(-1)和(287.678±72.055)mg·g^(-1)。SLA和LDMC之间呈极显著负相关关系(p<0.0001),可用幂函数y=ax^(-b)来表述。SLA和LDMC较好地反映了3种杨树对乌兰布和沙漠贫瘠与干旱环境的适应能力,新疆杨的适应性优于二白杨和小叶杨,建议今后该区域防护林更新与重建过程中应适当加大新疆杨的数量比例。

油松针叶面积估计模型及比叶面积的研究

叶面积和比叶面积是植物生长过程中的重要参数。本研究基于河北木兰围场实测油松数据,通过winSEEDLE种子和针叶图像分析系统获得油松522个单个针叶的表面积LA、针叶长度L、针叶宽W、针叶周长P,分别建立了以针叶长、针叶宽、针叶周长等形状属性为自变量的叶面积估计模型和以针叶干质量为自变量的叶面积估计模型。用总相对误差、平均相对误差、平均相对误差绝对值、均方根误差、预估精度5个统计量来检验模型的误差和拟合优度,经检验模型LA=-2.761+0.464 L+6.608 W和LA=1.345+0.501 X分别为这两种模型中最好,X为针叶干质量。通过对算术平均法、比估计法、最小二乘法3种方法的比较,得到油松的比叶面积为7.08 m2.kg-1。本研究为油松叶面积的估计提供了一个简单可靠的方法。

不同模拟增雨下白刺比叶面积和叶干物质含量的比较

以荒漠生态系统典型植物白刺(Nitraria tangutorum)为研究对象,根据内蒙古磴口多年平均降水量和植物生长规律,设计两个增雨时段(生长季前期与生长季后期),每个增雨时段设置两个增雨梯度(72.5mm/a(50%)、145mm/a(100%)),对天然白刺灌丛进行增雨实验,研究了不同模拟增雨处理下2012年与2013年生长季白刺叶片的比叶面积(SLA)与叶干物质含量(LDMC)的变化。结果表明,增雨处理可以增加白刺叶片的SLA及LDMC,同时期增雨100%处理对SLA及LDMC的影响大于50%处理,但同时期增雨的两个处理之间无显著差异;白刺叶片SLA在生长季前期对水分响应明显,LDMC则在生长季后期对水分反应敏感;相同增雨处理,2012年白刺叶片SLA及LDMC的净增加值高于2013年;SLA与LDMC在2012年呈显著负相关,在2013年虽呈负相关,但相关性不显著。在未来降雨增加的背景下,荒漠植物白刺叶片SLA与LDMC对增雨具有较强的协调适应能力,在不同生长季节可以通过改变不同的叶片性状来适应环境变化。

玉米水分利用效率、碳稳定同位素判别值和比叶面积之间的关系

通过盆栽试验,研究了水分胁迫对玉米各生育期叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、水分利用效率(WUE)和碳稳定同位素判别值(Δ13C)的影响以及不同水分条件下WUE、茎叶Δ13C和SLA之间的关系。试验设4个水分处理,分别为田间持水量的75%～100%(W1)、50%～75%(W2)、30%～50%(W3)和0～30%(W4)。W2和W3处理对生物量干重的影响在玉米拔节期明显,而W4处理导致各生育期生物量干重的极大降低。在W2和W3处理下,玉米各生育期的WUE随着水分胁迫程度的增加而增加;而W4处理下,WUE在孕穗期后则显著降低。SLA在孕穗期达到最大。玉米各生育期叶片Δ13C在W1、W2和W3处理中呈随水分胁迫的增加而降低的趋势,而W4处理下的叶片Δ13C则高于W2和W3处理。玉米叶片光合同化物质往茎秆转移时没有发生碳同位素的分馏作用。在玉米的各生育期,叶片Δ13C、茎秆Δ13C和玉米WUE呈一致性的负相关;各生育期的SLA与Δ13C呈正相关关系,而与WUE呈显著的负相关。

不同冬油菜品种比叶面积的多因子分析

采用正交旋转组合设计,首次系统研究了不同品种、不同播期、不同生长发育阶段、地上地下不同器官干重对比叶面积的影响,并建立了华双3号抽薹期SLA与密度、氮肥、磷肥、钾肥、硼肥的数学模型。单因子分析表明,密度、氮肥、磷肥、钾肥、硼肥与比叶面积均存在抛物线关系,各因子的绝对贡献为密度>钾肥>磷肥>氮肥>硼肥。冬油菜的比叶面积在发育进程中呈现降-升-降趋势,除越冬期外,其各生育期之间比叶面积变化差异显著,品种间的比叶面积差异不显著,与叶重、茎重和根重之间均呈负相关。通径分析表明,比叶面积不仅受叶重、茎重、根重的影响,而且受3者间交互作用的影响。比叶面积可以作为群体营养状况和临界施肥量的诊断指标。生育前期重点促进叶重和生育中后期重点促进茎重的增长有利于获得较小的比叶面积,实现优势群体。

额尔齐斯河天然杨树林叶面积指数及比叶面积的研究

对额尔齐斯河流域河岸两侧天然分布的4种杨树：欧洲黑杨（Populusnigra）、苦杨（P．laurifolia）、额河杂交杨（P．×jrtyschensis）、银白杨（P．alba）的叶面积指数和比叶面积进行了测定。研究了不同径阶各树种的比叶面积和叶片生物量的关系，以及各树种叶面积指数与其叶片生物量之间的关系，结果表明：1．本试验区内各种杨树的叶面积指数变动范围为0．243～4．463；2．各树种的单株叶面积与其叶生物量均呈正相关直线，模拟方程为y—ax—b，呈线性递增趋势（r^2=0．9178～0．9725）；3．各径阶植株的平均比叶面积和叶片生物量在植物种之间差异显著，各树种的比叶面积和叶片生物量均呈显著负相关（P〈0．01）。

水蚀风蚀交错区柠条锦鸡儿叶片比叶面积和营养元素变化动态

通过对黄土高原水蚀风蚀交错区主要生长月份柠条锦鸡儿(Caragana korshinlii Kom.)叶片比叶面积(SLA)和矿质元素含量的测定,探讨其对生境条件及生长时间的响应规律,结果表明:不同生境柠条锦鸡儿叶片SLA随生长月份的变化趋势基本一致,但变化差异不显著;不同生境叶片有机碳(C)含量变化差异不显著;叶片全氮(N)含量、全钾(K)含量对生长月份的变化响应明显,变异幅度较大,而随生境条件发生的变异较小;叶片全磷(P)含量在不同生境随着生长月份发生的变异较大。不同生境叶片N/P随月份发生的变异较大、C/P的变异较小;叶片C/N、C/K在不同生境间无明显差异,但均随生长月份而产生较大变化,叶片N、P、K的含量与SLA相关性不明显。所以,生境条件和生长时间是柠条锦鸡儿叶片结构特性和养分组成发生变化的重要原因,其叶片比叶面积与矿质养分含量受外界环境因子和自身发育状况的共同调控。

长白山森林不同演替阶段比叶面积及其影响因子

比叶面积(SLA)是植物功能性状的重要指标,反映了植物生长过程中资源收获策略。以长白山森林演替过程中4个阶段的典型群落为研究对象,分析了不同演替阶段比叶面积的差异及影响因素。结果表明:比叶面积随演替的发生进行呈现明显增加趋势,且差异显著(P<0.05)。相关分析结果表明,比叶面积与海拔、坡位和土壤氮含量均呈显著正相关关系,与其他影响因子无显著相关关系。进一步的通径分析结果表明,演替前期坡位是主要的影响因素,演替中期模型解释度不高,各通径系数较小,演替后期土壤氮含量对比叶面积的作用凸显。

人工模拟增雨对油蒿种子形态性状和比叶面积的影响

【目的】研究油蒿的种子大小和比叶面积对不同增雨处理的响应,探明两者之间的关系,以期揭示油蒿植物功能性状对降水量变化的响应机制和演变趋势。【方法】根据内蒙古磴口县多年平均降水量,在植物生长季5—9月设计4个增雨梯度(25%,50%,75%和100%),对天然油蒿灌丛进行增雨试验,利用Winseedle种子和针叶图象分析软件系统,对比了油蒿种子表型形态特征和比叶面积对降水增多的响应,同时通过相关分析研究了油蒿种子大小与比叶面积的关系。【结果】不同增雨量对油蒿种子长度、宽度、体积、表面积及千粒重均有显著影响,在100%增雨处理下种子各性状指标达到最小值,其中种子宽度、体积、表面积与增雨量呈极显著负相关(P<0.01)。种子长度和千粒重与增雨量呈显著负相关(P<0.05),种子长宽比与增雨量的相关性不显著(P>0.05)。不同增雨量对油蒿比叶面积的影响差异性显著(P<0.05),且随着雨量的增加,比叶面积不断增大。种子大小与比叶面积呈负相关关系,但均未达到显著水平(P>0.05)。【结论】降水增加后油蒿种子会先增加后减小来适应环境变化,通过油蒿种子、比叶面积两大植物功能性状组合对增雨量处理响应的研究体现了荒漠植物应对未来气候变化的生存策略和适应机制。

桂北岩溶区青冈栎-青檀群落植物叶片比叶面积研究

为揭示岩溶地区植物叶片比叶面积变化规律和叶片形态之间的相关关系,研究了桂北岩溶区青冈栎-青檀群落的叶片长/宽(LL/LW)、叶片厚度(LT)和比叶面积(SLA)及其之间的关系。结果表明:群落中常绿树种的LL/LW和LT显著高于落叶树种,而常绿树种的SLA显著低于落叶树种;乔木和灌木之间的LL/LW存在显著差异,但SLA和LT不存在显著差异。总体上看,SLA与LL/LW、LT之间是显著负相关关系,SLA随着LL/LW、LT的变大而逐渐减小。但LT与SLA负相关趋势比LL/LW与SLA的明显。因此,LT比LL/LW对叶片SLA的影响大,其明显影响了叶片的SLA。SLA的大小是衡量叶片获取光照能力的指标,因此岩溶区植物较厚的叶片对光照的获取能力具有较大的影响,并可导致光合作用效率的降低。