闽东秋茄(Kandelia candel)人工林与天然林异龄叶性状比较

比较闽东不同生境秋茄[Kandelia candel(Linn.)Druce]人工林与天然林异龄叶性状间的相互关系,结果显示:(1)2种林分的秋茄林叶MLA、SLA和LDMC,当年生均大于往年生,分别为MLA(38.4 cm^2>36.0 cm^2)、SLA(78.9 m^2/kg>67.5 m^2/kg)、LDMC(258.7 mg/g>193.8 mg/g);(2)当年生和往年生叶MLA人工林均大于天然林,分别为当年生(40.7 cm^2>36.1 cm^2)、往年生(37.5 cm^2>34.4 cm^2)。当年生叶SLA人工林小于天然林,为(78.4 m^2/kg<79.4 m^2/kg),往年生叶SLA人工林大于天然林,为(71.0 m^2/kg>64.0 m^2/kg)。当年生与往年生叶LDMC人工林均大于天然林,分别为当年生(344.4 mg/g>173.0 mg/g)、往年生(225.6 mg/g>162.0 mg/g)。研究表明,异龄叶对光资源获取和储存物质以构建叶器官这2种投资策略的权衡,是植物在各自生境中适应性进化的结果。秋茄能对生境因子胁迫调整生活策略应对,具有较强的环境适应性,适宜作为海岸防护林树种人工栽植。

川西林线交错带岷江冷杉幼苗异龄叶形态对长期模拟增温的响应

全球气候变暖对高纬度、高海拔地区的植物形态产生强烈影响。川西林线交错带是青藏高原东部高寒生态系统的重要组成部分,对全球变化极度敏感。以川西林线交错带岷江冷杉(Abies faxoniana)幼苗异龄叶为对象,采用原位开顶式生长室(Open-top chamber,OTCs)模拟增温,研究了长期模拟增温下岷江冷杉幼苗异龄叶片叶长、叶厚等叶形态的响应,采用表型可塑性指数和变异系数对叶形态的可塑性进行分析。结果表明:增温限制岷江冷杉幼苗叶片的增长、增宽和叶面积、体积的扩大,使叶长、叶宽、叶面积、叶体积分别较对照减小12.77%、11.86%、17.76%、11.49%;增温促进叶片厚度的增加,较对照增加7.27%;除叶长宽比外,增温对其余叶形态均产生显著影响(P<0.05)。叶形态对模拟增温的响应具有显著的年龄差异(P<0.05)。温度、叶龄的交互效应对叶长和叶面积影响显著(P<0.05),对叶宽和叶厚影响不显著(P>0.05)。两种表型可塑性分析结果表明,除1 a叶叶长外,增温不同程度增大各叶形态可塑性。长期增温使冷杉幼苗叶片有旱生倾向且形态值更发散。研究提供了岷江冷杉幼苗叶片对长期增温的差异性响应证据,为评估青藏高原东缘优势植物对响应气候变暖提供了基础数据和理论参考。

长期增温对树线交错带岷江冷杉幼苗异龄叶大小与出叶强度关系的影响

全球气候变暖强烈影响树线交错带植物的生活史策略,异龄叶大小⁃出叶强度权衡关系是常绿植物生活史策略的重要内容。以川西树线交错带的岷江冷杉(Abies faxoniana)幼苗为例,研究气候变暖对异龄叶大小与出叶强度关系的影响。通过开顶箱(Open⁃top chamber,OTC)对川西王朗自然保护区树线交错带的岷江冷杉进行模拟增温,采用标准化主轴估计(Standardized major axis estimation,SMA)方法研究了叶大小(单叶质量、单叶面积)与出叶强度(基于茎生物量、茎体积)间异速生长关系对长期增温的响应及其年际变化。结果表明:使用不同参数表征叶大小与出叶强度得到的结果存在差异;多年生小枝上存在单叶质量⁃出叶强度的负等速权衡关系,共同主轴随小枝年龄增加而向下漂移;长期增温并不影响单叶质量与出叶强度的异速生长关系,不同年龄小枝的异速生长常数对增温具有差异性响应。增温处理中当年生小枝在相同单叶质量下的出叶强度更低,以换取叶片总数的增加,使小枝具有更大的可塑性而适应增温。本研究提供了岷江冷杉幼苗协调异龄叶大小与出叶强度从而适应长期增温的证据,为评估树木生长随气候变化而加速提供了理论参考。

川西北亚高山紫果云杉和岷江冷杉异龄叶性状及养分再吸收

【目的】叶片是进行光合作用和储存养分的重要器官,其养分再吸收是植物提高养分利用效率和生产力的重要策略之一。因此研究川西北亚高山紫果云杉(Picea purpurea)和岷江冷杉(Abies faxoniana)异龄叶的性状和养分再吸收特征。【方法】2017年10月在四川王朗国家级自然保护区的原始森林中收集紫果云杉和岷江冷杉当年生(1 a)、次年生(2 a)和凋落叶,测量其性状(叶长、叶宽、叶厚和比叶面积)和N、P、K含量。【结果】紫果云杉和岷江冷杉叶片中P、K含量均表现为异龄叶(1 a叶>2 a叶)>凋落叶,且元素含量及其生态计量之间存在极显著差异;物种、叶龄及其交互效应均会极显著影响N、P、K含量及N/K、K/P;紫果云杉和岷江冷杉3种元素再吸收效率均表现为K>P>N,N/P和N/K,说明紫果云杉和岷江冷杉的生长主要受N限制;叶性状在物种和年际间存在明显的差异,但仅比叶面积对紫果云杉叶的养分含量及其P、K再吸收有显著影响。【结论】常绿植物紫果云杉和岷江冷杉异龄叶的性状和养分具有明显差异,叶片养分再吸收是高寒森林适应养分贫瘠的重要策略之一,在将来的亚高山针叶林养分管理中必须对异龄叶予以足够的重视。

晋北典型针叶人工林叶功能性状特征及其与土壤因子的关系

为了解释植物叶片的资源分配特征及其与土壤因子间的适应策略,该研究以黄土高原东北缘山西省大同市新荣区油松、樟子松人工纯林及其柠条混交林为对象,采用样方法采集样木树冠中部生长良好的轮生枝中东西南北4个方向的枝条,并在每个枝条上选择里、中、外3处有代表性的当年生叶和多年生叶;采用“S”形采样法在每个样方内选取9个取样点,用土钻采集各样点0~20 cm土壤样品;测定分析不同造林模式下油松、樟子松异龄叶功能性状特征、土壤理化性质以及二者的关系,为人工林培育及经营提供理论支撑。结果表明:(1)不同造林模式下油松及樟子松叶功能性状的差异集中在化学计量之间;随着叶龄增长,油松、樟子松均表现出干物质含量上升,氮磷含量下降的特征。(2)土壤全磷、全氮含量分别是油松当年及多年生叶的主要解释因子,土壤全磷与当年生叶碳氮比、有机碳、碳磷比均呈显著正相关关系,与全氮、叶面积及叶干物质含量呈显著负相关关系,土壤全氮与多年生叶全磷含量呈正相关关系,与叶有机碳、碳磷比、碳氮比则呈显著负相关关系。(3)樟子松当年生叶功能性状的关键土壤因子是土壤容重、全磷含量,其与叶碳氮磷的比值、干物质含量、碳含量呈正相关关系,而与氮磷含量呈负相关关系;多年生叶功能性状的关键土壤因子是土壤容重、含水量、pH,其与叶氮磷含量呈正相关关系,与碳含量、干物质含量、比叶面积等呈负相关关系。(4)油松及樟子松纯林的叶功能性状更易向关键土壤因子含量更高的方向偏移,说明与柠条混交可有效分异叶片生长对主要土壤因子的集中需求,但混交造林模式下林木长势有所衰弱;结合研究区资源匮乏现状,林木种植密度较大,竞争加剧了生存压力导致林木生长受限。