红松不同生活史阶段的枝叶权衡

【目的】枝叶大小、出叶强度之间的关系反映了植物空间资源利用能力,研究不同生活史阶段及不同枝叶年龄的枝叶性状变异及其权衡对预测种内变异和植物在不同环境条件下的生存策略具有重要意义。【方法】以黑龙江凉水国家级自然保护区阔叶红松林的建群种红松为研究对象,选取4个不同生活史阶段(幼苗、幼树、成年树、老龄树)的样树,测定其不同枝叶年龄的枝横截面积、单叶面积、总叶面积和出叶强度。采用单因素方差分析法检验枝性状与叶性状在不同生活史阶段、不同枝叶年龄是否存在显著差异。以标准化主轴估计(SMA)检验不同生活史阶段对当年生枝横截面积与单叶面积、总叶面积、出叶强度,以及单叶面积与出叶强度间相关关系是否存在显著影响,以及枝叶年龄对枝横截面积与总叶面积、出叶强度的相关关系是否存在显著影响。【结果】1)随生活史阶段上升,红松枝横截面积、叶面积呈上升趋势,出叶强度呈下降趋势,且枝、叶性状在4个生活史阶段的不同枝叶年龄间存在显著差异,枝叶年龄可解释最多的枝叶性状变异,生活史阶段可分别解释枝横截面积、总叶面积和单叶面积变异的17%、7%和3%;2)红松不同生活史阶段当年生枝-叶性状均呈异速生长;3)幼树、成年树和老龄树阶段的1年生枝横截面积与总叶面积均呈正相关关系;老龄树阶段当年生、1年生和2年生枝横截面积与出叶强度均呈负相关关系。【结论】红松不同生活史阶段植物资源利用策略存在差异,仅幼苗阶段当年生枝-叶性状均存在相关关系;红松不同枝叶年龄枝-叶性状均呈异速生长。

红松枝叶关系的纬度差异性

【目的】植株整体形态与枝叶大小、出叶强度关系密切,探究枝叶性状在不同纬度的差异,预测不同环境下植株种内变异及生存策略。【方法】选取4个不同区域阔叶红松林分布区,分析其主要优势种红松的当年生出叶强度、枝横截面积、总叶面积和单叶面积;采用单因素方差分析法,检验枝叶性状在不同纬度是否存在显著差异;应用标准化主轴估计法(SMA),探讨纬度对单叶面积与出叶强度以及枝横截面积与出叶强度、总叶面积、单叶面积关系的影响。【结果】1)红松总叶面积、枝横截面积和出叶强度变化的纬度解释率均小于8%,单叶面积变化的纬度解释率最高为58%;2)红松枝横截面积与其他叶性状和出叶强度均呈异速生长关系,与叶面积在不同纬度均呈显著正相关,与出叶强度呈显著负相关;在高纬度地区,出叶强度与单叶面积呈负相关的异速生长关系;3)在高纬度地区,红松枝性状与叶性状和出叶强度的关系斜率均最小。【结论】红松枝叶状在不同纬度均存在显著差异,随着纬度变化,单叶面积变化显著,表明植株会调整其表型性状以适应环境变化,且以叶性状为主。红松枝叶性状关系在不同纬度存在差异,其斜率在高纬度地区相对较小,表明植物会采取不同资源分配策略以适应环境变化,且枝叶协同适应环境变化。