黄栌幼苗在持续干旱胁迫环境中的表型适应对策

以1年生黄栌(Cotinus coggygria)播种苗为供试材料进行控制土壤水分梯度的大田模拟试验,设置3个水分处理水平,探讨黄栌幼苗形态及生长性状和资源利用与分配性状在持续干旱胁迫环境中的适应对策。结果表明,随着土壤水分含量的降低,叶片数量、叶片厚度、茎长度和茎体积均呈显著下降趋势,而根系表面积、根系体积和根系平均直径则均显著增加;干旱显著降低了幼苗的比叶面积、叶片面积比例、茎生物量比例、叶根生物量比和茎根生物量比,而比茎长、根冠比、比根表面积、根表面积比例、根叶面积比例和根生物量比例则随着干旱程度的加剧显著上升。主成分分析表明,根系形态结构的发达程度及对根茎叶的资源配置是决定黄栌适应干旱逆境对策的重要方面,根系表面积、根系体积、根系直径、比根表面积、根系表面积比例和根叶面积比例是衡量黄栌苗木适应干旱生态对策的重要指标。研究结果可为华北地区应对未来干旱气候选择耐旱造林材料提供理论参考。

观赏灌木小枝和叶性状在林下庇荫环境中的权衡关系

小枝与叶片间的关系能够很好地反映植物对环境的适应策略。目前,从枝叶间权衡关系的角度研究树木对庇荫环境适应性的报道尚少,其中主要包括"生长-生长"权衡和"生长-生存"权衡两种假说。因此,为了探讨灌木在庇荫环境中,是否会在小枝和叶性状间采取权衡策略,来提高光照资源的利用能力或增强生存和防御能力,在城市绿地的林隙和林冠下两种光环境中,选择了没有人工修枝、整形等经营措施的金银木(Lonicera maackii)、小花溲疏(Deutzia parviflora)和连翘(Forsythia suspensa)等11种、79株观赏灌木作为研究对象,采集其当年生小枝,观测并计算了每棵灌木所处环境的有效光合辐射(PAR)相对累积光量和红光/远红光(R/FR),以及灌木的小枝干重(TDW)、单位小枝叶干重(LDW)、出叶强度(LN/TDW)、叶面积支持效率(LA/TDW)、比枝长(TL/TDW)和单叶面积(ILA) 6个性状。对数据进行标准化和数据转换后,运用Pearson相关检验分析光环境指标和灌木枝叶性状间的相关性;采用标准化主轴估计法进行异速生长方程的参数估计;使用多元回归分析不同光强下各性状的相互关系。结果表明:(1) PAR相对累积光量和R/FR与TDW和LDW呈极显著(P<0.01或P<0.001)正相关,与TL/TDW、LA/TDW、LN/TDW呈极显著(P<0.001)负相关,与ILA相关性不显著(P> 0.05)。整体上,R/FR与各灌木性状的相关性大于PAR相对累积光量;(2) TDW和LDW存在极显著(P<0.001)的异速生长正相关关系。随着光强的减小,灌木当年生小枝和叶片的生物量都趋于减小,但是表现出相对偏向于叶片生物量的投资偏好;(3) LA/TDW和TL/TDW存在极显著(P<0.001)的等速生长正相关关系。但随着光强的减小,比枝长随叶面积支持效率增加而增加的速率却减小,说明灌木在庇荫条件下,更倾向于采取忍耐型的光资源利用策略;(4) ILA和LN/TDW呈极显著(P<0.001)异速生长负相关关系。随着光强的减小,灌木趋向于表现出单位小枝上着生大量小叶的现象。所以总体上,庇荫环境下的观赏灌木存在投资偏好和权衡,倾向于通过枝叶生长提高光截获能力来适应弱光环境,与"生长-生长"的权衡假说相符,但整体上,观赏灌木的耐阴性较差,故不建议种植在庇荫环境中。