不同区域针叶年龄对红松叶性状及相关关系的影响

叶龄是植株个体发育过程中性状变异的重要影响因素,不同叶龄下的性状变异可以体现植物针对环境变化做出的响应。该研究以东北地区4个不同区域阔叶红松(Pinus koraiensis)林中的成年红松为研究对象,测定了4个区域红松的叶寿命和不同针叶年龄叶片的比叶面积(SLA)、叶片干物质含量(LDMC)、针叶密度(ND)以及针叶体积(NV),探讨了红松叶形态性状间的相关性,并检验了纬度和针叶年龄对这些相关关系的影响。结果显示:(1)不同纬度下红松叶寿命存在显著差异,随纬度增加呈单峰模式。(2)针叶年龄在性状变异解释中占比最大(34.2%–80.1%),对4个叶形态性状均存在显著影响。SLA、LDMC和ND在当年生叶片中均表现了比所有龄级下更大的可塑性,仅NV在所有龄级下的可塑性大于当年生叶片。(3)4个性状间的二元相关性显著,且在不同纬度下多有体现,但性状间的回归斜率随纬度变化趋势存在差异。(4)不同针叶年龄性状间的相关关系依然显著但变异规律不同,如SLA与ND的回归斜率随针叶年龄增加而减小,ND与NV则相反。研究结果表明红松叶形态性状的变异和性状间的相关关系受纬度和针叶年龄的显著影响,性状协同应对不同纬度梯度导致的环境变化以及不同针叶年龄下叶片的资源利用策略存在差异。

雌雄异株东北红豆杉针叶和枝条生态化学计量特征

【目的】雌雄异株树种在维持森林生态系统的生物多样性和稳定性方面发挥着重要作用。量化雌雄东北红豆杉Taxus cuspidata 5个年龄针叶和枝条生态化学计量特征,探究东北红豆杉两性植株生长的限制性营养元素,为该种群的生态保护与恢复途径提供理论支撑。【方法】以天然成年的东北红豆杉雌雄植株为研究对象,分别采集0~4年生的针叶和枝条,分析其碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及碳氮比(C∶N)、碳磷比(C∶P)与氮磷比(N∶P),采用标准主轴回归斜率检验同一器官两两元素之间、针叶与枝条同一元素的异速或等速增长关系。【结果】东北红豆杉雌雄植株5个年龄针叶和枝条C、N、P含量及C∶N、C∶P与N∶P的范围分别为470.25~506.75、459.73~506.13,16.17~22.47、6.85~16.02,1.33~2.51、1.00~2.61 mg·g^(-1),22.12~30.13、31.16~68.20,198.64~357.63、178.74~475.55和8.98~12.24、5.98~7.14。除了当年生针叶C、4年生针叶C、P含量和N∶P、2年生枝条P含量和C∶P及3年生枝条C含量外,东北红豆杉同一年龄针叶或枝条C、N、P含量及其化学计量比在雌雄植株间差异不显著(P>0.05)。针叶或枝条N与P之间均呈显著的正相关关系(P<0.05)。针叶P含量的变化速率高于其N含量的变化速率,两者为异速关系;而枝条N、P含量之间为等速关系。针叶N(或P)含量随枝条相应元素含量的异速增长斜率均显著小于1(P<0.05),而且针叶与枝条N含量的斜率仅为P含量的一半左右(P<0.05)。【结论】雌雄东北红豆杉针叶或枝条化学计量模式没有出现明显的性别二态性,针叶N与P含量、针叶与枝条N(或P)含量变化速率存在不协调关系,针叶或枝条均受到一定程度的N限制。

不同大气环境中白皮松针叶重金属积累及抗性特征研究

为了解白皮松(Pinus bungeana Zucc.)针叶在不同大气环境中对重金属的积累状况和抗性特征,分别测定了城区、郊区和山区的白皮松当年生、二年生和三年生针叶中Cu、Mn、Zn和Cd的含量,比较了3种年龄针叶中超氧化物歧化酶(SOD)活性以及丙二醛(MDA)、可溶性蛋白、可溶性糖和游离脯氨酸含量。结果表明:在不同采样点,白皮松针叶中的Cu、Mn、Zn和Cd的含量表现为城区>郊区>山区;在不同年龄间,Cu、Mn和Cd的含量在山区表现为三年生>二年生>当年生,而在城区、郊区和山区Zn的含量则随着针叶年龄的增加而降低。采样点对针叶中Cu、Zn和Cd的含量影响较大,而针叶年龄对Mn的影响较大。针叶中重金属含量的增加促进了MDA、可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸含量的积累。随着针叶年龄的增加,白皮松针叶SOD活性呈现下降趋势,并在山区最低;山区当年生白皮松针叶SOD活性显著低于郊区和城区。相关性分析表明,可溶性蛋白、可溶性糖和游离脯氨酸与4种重金属呈显著或极显著正相关。综上表明,白皮松三年生针叶对于大气重金属污染具有监测价值;针叶中可溶性蛋白、可溶性糖和游离脯氨酸对重金属造成的氧化胁迫具有指示作用;白皮松积累可溶性蛋白、可溶性糖和游离脯氨酸可能是其抵御重金属胁迫的一种适应机制。

樟子松人工幼中龄林不同生长级林木叶面积分布

根据东北东部山地3个地点7块样地的调查结果,分析了樟子松人工幼中龄林中不同生长级林木的叶面积分布状况。结果表明:①不同生长级林木之间叶面积有明显差异,以上层木叶面积最大,中层木次之,下层木最小,其中上层木与中层木之间的叶面积差异相对较小;②叶面积主要集中在树冠的中、上部,下部比例很小;③构成叶面积主要部分的都是1 a和2 a针叶,3 a针叶的叶面积量较少;④密度过大就会使各生长级林木的叶面积大大降低,尤其是低生长级林木的叶面积降低幅度极大。这些结果为制定合理间伐和修枝措施提供了科学依据。