神农架海拔梯度上4种典型森林的乔木叶片功能性状特征

研究植物群落叶片功能性状沿环境梯度的变化可以更好地认识群落对环境的适应机制,海拔梯度在较小的空间范围内浓缩了不同的群落类型和环境梯度,是研究和理解群落与环境关系的理想场所。以神农架海拔梯度上4种典型森林为研究对象,分析了4种典型森林优势乔木树种的LMA、LDMC、Narea、Nmass、叶片厚度及叶片叶绿素含量等主要叶片功能性状随海拔的变化规律及各功能性状之间的相关性,以期从叶片功能性状角度揭示群落适应环境的机制。研究结果表明:在780—1970 m范围内,神农架海拔梯度上典型森林乔木优势种叶片的、Narea和叶片厚度随海拔升高而下降,而海拔2570 m的亚高山针叶林的LMA、Narea和叶片厚度最高,分别为187.37 g/cm2、1.92 g/m2和385.31 um,且针叶林的LMA是常绿阔叶林的2倍、落叶阔叶林的3.7倍;除常绿落叶阔叶混交林的Nmass小于落叶阔叶林外,Nmass随海拔升高(780—2570 m)而下降;海拔最高(2570 m)的针叶林和海拔最低(780 m)的常绿阔叶林的LDMC和叶绿素含量最高,分别为454.93 g/kg、407.64 g/kg和48.84、44.12;而海拔介于二者之间的常绿落叶阔叶混交林和落叶阔叶林的LDMC和叶绿素含量则最低,分别为338.93 g/kg、337.3 g/kg和38.73、38.19。叶片各功能性状之间存在着显著的相关性:叶片厚度与LMA/LDMC及LMA显著正相关。叶片叶绿素含量与Narea显著正相关。LMA与LDMC、Narea、叶片厚度、叶绿素含量显著正相关,LDMC与Narea、叶绿素含量、叶片厚度显著正相关,Narea与叶片厚度、叶绿素含量显著正相关,叶片厚度、叶绿素含量显著正相关。本研究进一步表明,随着海拔梯度上升环境条件的变化,森林群落不同物种功能性状间的相互作用共同决定着森林群落对环境的适应性。

三个东方百合品种在滇中鳞茎繁育中的光合特性

对西伯利亚、索尔邦、蒂伯3个东方百合品种(Lilium“Oriental Hybrids”)鳞茎繁育过程中植株的气体交换、叶氮含量、叶绿素含量等进行了测定,试图了解东方百合在滇中低纬高原地区的生理生态适应性。3个品种中,蒂伯的光合能力最强,西伯利亚最弱,其光合速率与羧化效率、比叶重及叶氮含量相关,说明其光合能力主要受Rubisco的活性和/或数量影响。3个品种的光补偿点和光饱和点较低,且在高光下没有明显的光抑制现象,对光强表现出宽广的适应性。不同品种的光合最适温度不同,西伯利亚较高(25.5～34.9℃),适宜种植于较温暖的地区;索尔邦较低(19.3～25.6℃),适宜种植于冷凉地区;蒂伯对温度较不敏感,在滇中低纬高原的气候条件下有更广的种植区域。

不同林龄杉木叶经济性状的变异特征

以不同林龄杉木叶干重比、比叶面积、比叶重3个叶经济性状指标为研究对象,利用ANOVA分析方法、Pearson相关分析方法、线性回归方法分析杉木不同发育阶段的性状间的差异以及性状间相关关系,以探究植物叶片的干重投资-回报规律.结果表明:(1)5与20年生杉木为投资回报急进型,10与15年生为投资回报稳健型;(2)叶片的叶片干重部署和投资预期回报比代谢活力变异性高,中幼龄杉木叶片干重部署和投资预期回报变异性比近熟、成熟林更高;(3)叶片干重部署与代谢活力呈负相关,叶片代谢活力与预期回报呈正相关;5年生杉木叶片代谢活力与干重部署、代谢活力与投资预期回报联系更紧密;(4)叶片代谢活力对预期回报的影响程度为5年生最高.

不同海拔车桑子叶片功能性状的比较

植物叶片的性状是植物功能性状的重要组成部分,叶片的功能性状能够反映植物对外部环境的适应机制。车桑子是植被恢复工程中常见植物,本文以元谋两个海拔不同地区(海拔2 000m和海拔1 100m)的车桑子叶片为实验材料,测定其电解质渗透率、比叶重、叶干物质含量、叶厚度、含水率,比较分析以上各功能性状在不同海拔间的差异。结果表明:海拔2 000m和海拔1 100m处车桑子叶片的电解质渗透率(PEL)分别为39.96%和32.67%,叶干物质含量(LDMC)分别为597.41kg/m^3和463.39kg/m^3,比叶重(LMA)分别为118.74g/m^2和105.35g/m^2,叶片厚度(LT)分别为0.20mm和0.23mm,叶片含水率(LWC)分别为52.64%和56.55%。随海拔的升高,车桑子叶片PEL有增加的趋势,LWC有减小的趋势,海拔2 000m处的车桑子叶片LAM、LDMC比海拔1 100m车桑子叶片高,LT比海拔1 100m车桑子叶片低。海拔1 100m处的车桑子叶片抗旱性和抗寒性更好。

浙江天童常绿植物当年生与往年生叶片性状的变异与关联

植物叶片性状随叶龄的变化是植物生活史策略的体现,反映了植物叶片的物质投资和分配方式。该研究通过在个体和物种2个水平,比较浙江天童1 hm2样地内常绿阔叶树种的平均叶面积(MLA)、比叶面积(SLA)和叶片干物质含量(LDMC)在当年生和往年生叶片间的差异和关联,探究叶片物质分配策略在异龄叶间的变化,并分析叶龄对植物叶片性状,特别是叶片面积建成消耗的影响。结果显示:1)在个体和物种水平上,MLA变异系数最大(个体:79.5%;物种:66.5%),SLA次之(个体:28.1%;物种:24.7%),LDMC较低(个体:17.0%,物种:14.1%);当年生叶片MLA、LDMC和SLA的变异系数均高于往年生叶片;2)往年生叶MLA显著大于当年生叶(t=–38.53,p<0.001),往年生叶SLA显著小于当年生叶(t=45.30,p<0.001),往年生叶LDMC显著大于当年生叶(t=–9.71,p<0.001);3)在个体水平,当年生叶片MLA、SLA和LDMC值分别解释了往年生叶片MLA、SLA和LDMC变异的86%、48%和41%;在物种水平,当年生叶片MLA、SLA和LDMC值分别解释了往年生叶片MLA、SLA和LDMC变异的97%、83%和85%;4)SLA在异龄叶间的变化表明,与往年生叶片相比,投资相同干物质,当年生叶片可形成较大的叶面积,其叶片面积建成消耗较小。研究认为,植物叶性状在异龄叶间具有较大的变异性和关联性,叶面积形成过程中生物量建成与消耗的协调可能影响植物叶片的发育。

新疆准噶尔荒漠植物叶片功能性状的进化和环境驱动机制初探

植物功能性状是由遗传因素和环境条件共同决定的。剖析各因素对植物性状变异的相对影响,对揭示植物对环境变化的响应和适应规律至关重要。作者以干旱区植物为研究对象,定量化分析了植物叶片功能性状变异及其与环境梯度的关系。研究区域位于中国新疆准噶尔盆地及其周边区域。在30个样地中,观测了110种植物的叶比重、叶片单位质量氮含量和单位面积氮含量以及叶片干物质含量,通过插值法获得每个样地的生物气候数据。结果表明:物种水平上叶片性状(性状值为每个物种的实际观测值)的变异在很大程度上由植物进化背景所决定,气候因子和功能群的作用次之;在群落尺度上(性状值为每个样地的权重和),叶比重与气候干旱程度呈正相关,单位质量氮含量在水热组合最优的区域出现最大值,而叶片干物质含量和单位面积氮含量与气候因子的相关性较小。叶比重是群落尺度上探讨叶片功能性状与环境梯度关系的一个合适的指标。此外,在研究植物性状-环境关系过程中,尽可能观测多个植物功能性状是必要的。但是,只有排除植物系统背景的影响,关于植物性状-环境关系的研究结论才可能接近真实情况。将来应该加强同一种内不同种群间的叶片性状的采样和分析工作。

干旱和湿润生境中主要优势树种叶片功能性状的比较

以云南南部的沟谷雨林(湿润生境)和干热河谷萨瓦纳(savanna)稀树灌丛(干旱生境)中共31种主要优势木本植物为材料,研究了叶片主要功能性状单位面积叶干重(LMA)、单位干重氮含量(Nmass)和单位干重最大净光合速率(Amass)在2个生境中的差异及各性状间的关系。结果表明:在物种水平上,干旱和湿润生境中各树种的LMA值分别为46.88～178.63和45.35～93.16g·m-2;Amass值分别为48.12～176.65和71.38～265.76nmol·g-1·s-1;Nmass值分别为11.8～36.71和12.98～31.78mg·g-1;在群落水平上,干旱生境中LMA显著高于湿润生境,而Amass显著低于湿润生境,Nmass在2个生境中差异不显著;在群落尺度上,干旱生境中LMA与Nmass和Amass均呈显著负相关;在2生境中Nmass与Amass均呈显著正相关。同一生境下不同植物对环境的适应策略有差异,但各性状间的相关关系具有趋同性;从湿润到干旱生境,植物由快速生长转向以提高资源利用效率为主的适应策略。

滨海沙地主要造林树种叶片功能性状及养分重吸收特征

为探讨不同树种对滨海沙地干旱贫瘠环境的适应策略,以滨海沙地主要造林树种木麻黄、湿地松、厚荚相思和尾巨桉为对象,研究了不同树种叶片功能性状及养分重吸收特征.结果表明:阔叶树种(厚荚相思和尾巨桉)的叶面积、比叶面积显著高于针叶树种(木麻黄和湿地松),而针叶树叶干物质含量、叶厚度最高.成熟叶和凋落叶的N、P含量表现为阔叶树高于针叶树,成熟叶高于凋落叶,但凋落叶N∶P较高.针叶树种的N、P养分重吸收效率大于阔叶树种,P重吸收效率明显高于N,木麻黄、湿地松、厚荚相思和尾巨桉的N、P吸收效率分别为64.2%、63.1%、47.0%、16.8%和92.5%、81.6%、80.3%、18.0%.比叶面积与叶片N、P含量呈显著正相关,与叶干物质含量,叶厚度以及N、P养分重吸收效率呈显著负相关;叶干物质含量与叶厚度及N、P养分重吸收效率呈显著正相关.就叶片功能的权衡关系而言,木麻黄和湿地松属于缓慢投资-收益型物种,具有较高的养分重吸收效率,而厚荚相思和尾巨桉属于快速投资-收益型物种,养分的重吸收效率较低.不同滨海沙地造林树种通过叶片功能性状及养分重吸收之间的相互协调实现对滨海沙地特殊生境的适应性.