不同地理种源杉木根叶功能性状与碳氮磷化学计量分析

为认识地理环境因子对不同种源杉木的影响及其响应和适应特征,对生长在同质园的7个种源3年生杉木王幼树根、叶功能性状及碳氮磷化学计量与环境因子的关系进行了研究。结果表明:不同地理种源杉木功能性状种源间变异系数为7.3%-18.9%,化学计量种源间变异系数为1.6%-18.9%,均小于20%,叶、根C含量变异系数较小,说明C是植物体最稳定的元素。不同地理种源杉木幼树叶厚、比叶面积、叶组织密度、比叶重、叶干物质含量差异显著,表明杉木叶片形态具有较强的可塑性来适应不同种源地地理环境变化。不同地理种源杉木根N含量、根C∶N和根C∶P差异极显著,反映不同种源地气候与土壤养分对根系化学计量特征的潜在影响。江西文公山种源的杉木比叶面积最大,比根长、根干物质含量最小;安徽休宁种源的杉木叶片C含量、C∶P、根C∶N、N∶P最小,细根N、P含量最高;江西安福山种源的杉木细根C∶N最大,叶片N∶P、细根C、N、P含量、C∶N、C∶P最小。不同种源地经度与杉木叶组织密度、叶C∶P呈极显著正相关。随着降水梯度升高,不同种源杉木叶根N∶P、比叶面积、比叶重升高。随海拔升高和气温的降低,叶片厚度增加,叶组织密度密度减小,叶干物质含量减小,比叶面积减小。对不同地理种源杉木功能性状间的权衡关系分析表明,不同种源杉木根比表面积与比叶面积呈显著负相关且与比叶重呈极显著正相关,叶片及细根N含量与P含量均呈极显著正相关,说明杉木叶、根面积存在关联性,根长与根面积生长趋势相同,根叶对N、P元素含量的响应也相同。     

同期生长在种源地与异地同质园刨花楠叶性状分析

为辨别环境变化与遗传因素对植物叶片主要功能性状的影响,以同期生长在4种源地母树林下及异地同质园的1.5年生刨花楠苗木为研究对象,对其叶片表型及养分性状进行对比分析。结果显示：(1)刨花楠叶面积、叶厚、叶干物质含量等叶片表型性状受遗传与环境因素共同影响;叶片碳(C)含量受遗传因素调控,环境对其影响较小;叶片氮、磷(N、P)含量主要受环境因素影响;(2)不同种源刨花楠比叶面积、叶厚、叶干物质含量、叶形指数等性状变异系数较大(8.85%—37.03%),其中江西遂川种源变异系数相对较大,而湖南茶陵种源则相对较小,各种源都倾向于通过调节比叶面积、叶厚、叶片氮磷含量等性状以适应生境变化;(3)种源地与同质园刨花楠的比叶面积虽均与叶厚呈显著负相关,但同质园刨花楠比叶面积与叶形指数呈显著正相关,与叶片氮含量无明显相关,而种源地刨花楠比叶面积则与叶形指数无明显相关,与叶片氮含量则呈显著负相关;(4)不同种源苗木叶性状指标在种源地与同质园间存在不同的协调与权衡,体现了植物在不同生境下的适应策略。其中湖南茶陵种源在两种生境下都具有更保守的资源获取策略,而江西安福种源对环境变化则更为敏感,资源获取策略更为灵...     

檫木叶片性状沿海拔梯度的响应特征

植物叶片性状是植物与环境长期互作的结果,对环境变化具有敏锐的捕捉力,而且植物叶片性状影响植物的"投资-收益"关系。本文以天目山不同海拔的檫木叶片为材料,分析檫木叶面积、叶长宽比、叶片干重和比叶面积等叶片形态性状以及叶绿素含量和叶氮含量(N_(area))等叶片生理性状对海拔的响应。结果表明,不同海拔亚群体间叶面积具有显著差异,比叶面积、叶长宽比和叶片干重存在极显著差异;叶长宽比和叶片干重在亚群体内的变异系数小于叶面积和比叶面积,说明檫木叶片形态性状在亚群体间存在着不同程度的变异。比叶面积与叶面积和叶长宽比具有显著正相关,与叶片干重呈显著负相关;叶绿素含量与N_(area)呈显著正相关;通过檫木叶片性状与温度的线性回归表明,叶面积、比叶面积、叶绿素含量和N_(area)随着温度下降而下降,与之相反,叶片干重和叶长宽比则逐渐增加。     

基于地理种源的刨花楠苗木比叶面积与叶片化学计量学关系

探讨植物比叶面积(SLA)与叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量学关系,能够反映植物为获取最大光合生产所采取的内部调控机制,共同体现植物的适应策略。利用生长于同一土壤与气候环境中培育的刨花楠(Machilus pauhoi)1年生苗木,对其SLA与叶片C、N、P含量进行测定,并对SLA与叶片C、N、P化学计量学特征及其与种源地环境因子的关系进行分析。结果表明:(1)叶片养分含量的变异系数大小排序为CNP;SLA与叶片N、P含量呈显著的正相关,与叶片C∶N及C∶P呈极显著的负相关。(2)SLA与经度、年均温、年降水量呈显著负相关;叶片C、N、P含量也受种源地环境因子影响,其中以海拔最为重要。研究结果有助于理解刨花楠苗木的生存适应对策,对探究刨花楠对养分的资源利用效率等具有重要意义。     

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.     

胡杨叶形变化与叶片养分间的关系

通过野外调查和室内分析,研究胡杨叶形随个体生长发育阶段的变化规律及其与叶片养分间的关系。结果表明:胡杨个体叶形指数(叶片长/宽)与胸径、树高和叶面积均呈极显著负相关(P0.01);不同发育阶段的胡杨均表现出叶形指数随树冠层次增高而减小的趋势,同一个体树冠不同层次的小枝也均表现为叶形指数随小枝节位数增加而减小。胡杨个体叶片全N、全P和有机C含量与树高和胸径呈正相关,全K含量与树高和胸径呈极显著负相关(P0.01);叶形指数与叶片全P含量呈显著负相关(P0.05),而与全K含量呈极显著正相关(P0.01)。说明胡杨叶形指数的变化不仅存在于个体发育的不同阶段,同时存在于同一个体树冠的不同层次以及当年生枝条的不同节位,而叶片全N、全P、全K和有机C含量的变化存在于个体发育的不同阶段。随着胸径增加,叶片叶形指数减小、叶面积增加,伴随着叶片全P、全K含量增加。     

云丘山不同海拔梯度橿子栎叶性特征研究

在吕梁山南段云丘山,以橿子栎为主要研究对象,采用野外调查和室内实验相结合的方法,对比叶面积(SLA)、叶面积(LA)、叶干物质含量(LDMC)、叶长宽比(L/W)、叶绿素含量(Chl)以及叶氮含量等有代表性的指标进行分析.结果表明：(1)随着海拔梯度的增加,橿子栎 L/W、Chl、SLA、LA、单位面积的叶氮含量(N area )、单位重量的叶氮含量(N mass )、叶饱和鲜重和叶干重均呈先上升后下降的趋势,在海拔1180 m 处有最大值;LDMC 与海拔呈显著负相关(P ＜0．05);(2)橿子栎 LA 与 SLA 和 N mass 呈极显著正相关关系(P ＜0．01),与 LDMC 呈显著负相关关系(P ＜0．05),与 N area呈极显著负相关关系(P ＜0．01);(3)橿子栎叶片 SLA与 L/W 呈显著正相关(P ＜0．05),与 N mass 呈极显著正相关关系(P ＜0．01),橿子栎叶片 SLA 与 LDMC 和N area呈显著负相关关系(P ＜0．05);(4)橿子栎 LDMC 与 N area 呈显著正相关(P ＜0．05).通过对云丘山景区橿子栎叶片性状随海拔变化规律的研究,可以探索橿子栎叶片性状与海拔梯度变化的关系以及最适生长环境,从而为景区橿子栎林的保护和抚育提供理论依据,为合理开发橿子栎林资源提供基础资料.     

贡嘎山常绿落叶阔叶混交林主要树种叶功能性状

以贡嘎山常绿落叶阔叶混交林5种主要树种为研究对象,分析其叶片比叶面积(SLA)、叶干重(LDW)、碳(C)、氮(N)、磷(P)含量、同位素丰度(δ13C、δ15N)等叶属性特征,阐明常绿落叶阔叶混交林主要物种叶片性状的差异以及各种性状之间的相关关系,揭示主要树种叶片的水分和养分利用效率之间的关系以及这种关系对该群落中主要树种共存的影响机制。结果表明:贡嘎山常绿落叶阔叶混交林常绿树种与落叶树种比叶面积存在显著差异,叶片C含量与N、P含量呈显著负相关,N含量和P含量呈显著正相关;SLA与N含量、N∶P呈显著正相关关系,与δ13C、C含量、C∶N呈显著负相关关系,而与P相关性不显著;叶片δ13C与C∶N相关性不显著;SLA较高的叶片具有较高的叶片N含量,较低的叶C含量、氮素利用效率(NUE)和水分利用效率(WUE);叶片的WUE和NUE之间不存在权衡关系,未采用水氮耦合的权衡机制以适应潮湿多雨的环境;孑遗植物康定木兰(Indigofera souliei)和连香树(Cercidiphyllum japonicum)均采用异于非孑遗物种的养分利用策略,形成生态位的分化而共存于群落。     

小陇山黑河自然保护区水曲柳叶片功能性状及碳氮磷化学计量对海拔的响应

【目的】水曲柳是小陇山林区的主要珍贵阔叶用材树种,探讨其叶片性状对小生境变化的适应性,为深入研究影响该树种的主要环境因子提供理论基础。【方法】以小陇山黑河自然保护区内天然水曲柳为研究对象, 采用梯度取样法,设置4个海拔梯度,对其14种叶功能性状和叶片营养元素含量进行差异显著性和相关性分析。【结果】随海拔的升高,水曲柳叶片的叶片厚度、叶干物质含量和叶绿素含量逐渐增大,分别在海拔1 741 m和1 926 m处达到最大,而比叶面积、最大净光合速率、蒸腾速率、叶片C和N含量却逐渐减少,除叶片C含量外均在海拔1 268 m处达到最大。叶面积、气孔导度和叶片C∶N随着海拔的升高呈现先增加后降低的趋势,胞间CO2浓度、C∶P和N∶P呈现先降低后升高的趋势。海拔平均每上升200 m,功能性状和C∶N平均增值介于1.13%～30.72%之间,而比叶面积、最大净光合速率和C、N含量分别减小值介于2.22%～15.75%之间。各海拔叶片N∶P介于4.36～6.89之间,远低于14,且与最大净光合速率呈极显著正相关。最大净光合速率与比叶面积、C和N含量、C∶P和N∶P呈极显著正相关,与叶片厚度、叶干物质含量和叶绿素含量呈极显著负相关,比叶面积与叶干物质含量呈极显著负相关,与C和N含量和C∶P呈极显著正相关。【结论】海拔显著影响水曲柳叶功能性状及叶片元素含量,保护区内1 700 m以下有利于水曲柳叶片发育和养分含量的增加,是其生长的最适分布区。     

中亚热带植被恢复阶段植物叶片、凋落物、土壤碳氮磷化学计量特征

为揭示植被恢复过程中生态系统的养分循环机制及植物的生存策略, 根据亚热带森林群落演替过程, 采用空间代替时间方法, 以湘中丘陵区地域相邻、环境条件基本一致的檵木(Loropetalum chinensis) +南烛(Vaccinium bracteatu) +杜鹃(Rhododendron mariesii)灌草丛(LVR)、檵木+杉木(Cunninghamia lanceolata) +白栎(Quercus fabri)灌木林(LCQ)、马尾松(Pinus massoniana) +柯(Lithocarpus glaber) +檵木针阔混交林(PLL)、柯+红淡比(Cleyera japonica) +青冈(Cyclobalanopsis Glauca)常绿阔叶林(LCC)作为一个恢复系列, 设置固定样地, 采集植物叶片、未分解层凋落物和0-30 cm土壤样品, 测定有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P)含量及其化学计量比, 运用异速生长关系、养分利用效率和再吸收效率分析植物对环境变化的响应和养分利用策略。结果表明: (1)随着植被恢复, 叶片C:N、C:P、N:P显著下降, 而叶片C、N、P含量和土壤C、N含量、C:P、N:P显著增加, 其中LCC植物叶片C、N含量, 土壤C、N含量及其N:P, PLL植物叶片P含量, 土壤C:P显著高于其他3个恢复阶段, 各恢复阶段植物叶片N:P > 20, 植物生长受P限制; 凋落物C、N、P含量及其化学计量比波动较大。(2)凋落物与叶片、土壤的化学计量特征之间的相关关系较弱, 叶片与土壤的化学计量特征之间具有显著相关关系, 其中叶片C、N、P含量与土壤C、N含量、C:N (除叶片C、N含量外)、C:P、N:P呈显著正相关关系; 叶片C:N与土壤C、N含量、C:P、N:P, 叶片C:P与土壤C含量、C:N、C:P, 叶片N:P与土壤C:N呈显著负相关关系。(3)植被恢复过程中, 叶片N、P之间具有显著异速生长关系, 异速生长指数为1.45, 叶片N、P的利用效率下降, 对N、P的再吸收效率增加, LCC叶片N利用效率最低, PLL叶片P利用效率最低而N、P再吸收效率最高。(4)叶片N含量内稳态弱, 而P含量具有较高的内稳态, 在土壤低P限制下植物能保持P平衡。植被恢复显著影响叶片、凋落物、土壤C、N、P含量及其化学计量比, 叶片与土壤之间C、N、P含量及化学计量比呈显著相关关系, 植物通过降低养分利用效率和提高养分再吸收效率适应土壤养分的变化, 叶片-凋落物-土壤系统的N、P循环随着植被恢复逐渐达到“化学计量平衡”。     

不同种源五角枫幼苗叶片N、P化学计量学特征对氮添加的响应

不同土壤氮环境下植物对氮沉降的响应趋势不同,因此研究不同种源地的五角枫(Acer mono)对氮沉降的响应机理具有重要的意义。为了深入了解不同种源五角枫对氮沉降的适应和响应机制,主要通过3个种源的五角枫幼苗氮添加控制实验,分析不同种源的五角枫幼苗比叶面积(SLA)和叶片干物质含量(LMDC)以及叶片N、P含量和N∶P对氮添加的响应规律。结果表明:(1)不同氮添加处理下,内蒙古种源五角枫幼苗(NW)和山西种源五角枫幼苗(SW)的LDMC均显著低于对照,NW和SW在N4条件下表现为显著的促进作用。随着氮添加浓度的增加,NW与北京种源的五角枫幼苗(BW)的SLA在N4条件下显著增加;SW的SLA在N2的水平下显著增加。(2)氮添加下,只有SW的P_(mass)在N1水平下显著增加,N_(mass)在N1和N3水平下表现为显著增加。说明在低氮水平下,能够促进SW对P的吸收,从而增加植物体内对P的积累。同时在低氮和中高氮条件下,能够促进SW对N的吸收,说明SW能较好的适应低氮和高氮环境,使其生存能力更强。(3)分析变异来源及各指标的相关性得出,氮添加条件下,五角枫的SLA、LDMC、P_(area)及N∶P与氮添加处理呈显著的相关关系,而SLA、LDMC、N_(mass)、P_(mass)、Narea、P_(area)和N∶P对氮添加处理和种源的交互作用均未表现出相关关系,说明引起五角枫各性状主要受氮添加处理影响。(4)综合各指标的变化,氮添加条件下,NW的LDMC显著降低,SLA显著增大,同时叶N含量、叶P含量以及N∶P比较高;SW的LDMC显著降低,SLA增大,同时叶N含量、叶P含量表现为显著增大,结合叶经济谱理论分析得出,SW和NW属于"快速投资-收益"型,而BW倾向于"缓慢投资-收益"型。因此,不同种源的五角枫对于氮沉降的响应存在差异,并且持续的氮添加已经改变了五角枫的适应性。     

胡杨叶功能性状特征及其对地下水埋深的响应

叶片性状反映了植物对环境的适应能力及其自我调控能力。以塔里木干旱荒漠区建群种胡杨（Populus euphratica）为研究对象,通过分析自然生长状况下胡杨叶功能性状对地下水埋深（GWD）的响应及功能性状间的权衡关系,揭示胡杨对极端干旱荒漠环境的生态适应策略。结果表明：胡杨7个叶功能性状种内变异程度不同（9.20%-40.02%）,叶面积（LA）变异程度最大,叶干物质含量（LDMC）与叶片含水量（LWC）变异程度较低,GWD梯度上表现出较大的分化变异特征。叶性状在不同GWD之间差异显著（P<0.05）,与GWD呈极显著相关（P<0.01）。比叶面积（SLA）、LA、LWC与叶干重（LDM）呈极显著正相关（P<0.01）,与叶厚度（LT）、叶组织密度（LTD）、LDMC呈极显著的负相关（P<0.01）;LDMC与LT、LTD,LWC与LA、SLA呈极显著正相关（P<0.01）,反映胡杨通过叶性状间的相互调节与权衡来适应干旱荒漠环境。逐步回归分析表明LA、LT对GWD变化最敏感,可间接借助这2个性状来预测干旱荒漠区地下水埋深变化。随GWD降低,胡杨SLA、LA、LDM、LWC减小,而LT、LTD、LDMC增大,其由高生长速率、资源利用能力的开拓型策略转变为以增强自身养分储存、防御能力的保守型策略,拓宽了生态幅和增强其在干旱逆境的适合度。可见,极端干旱荒漠区胡杨形成了小的LA、SLA、LDM,大的LT、LDMC、LTD等一系列有利于减少水分散失、储存养分和增强耐旱能力的干旱性状组合,这可能是其适应干旱贫瘠环境的生态策略。     

井冈山鹿角杜鹃群落灌木层植物叶功能性状对海拔梯度的响应

为揭示鹿角杜鹃(Rhododendron latoucheae)群落灌木层植物叶功能性状及其对环境变化的响应趋势,对分布于井冈山不同海拔梯度鹿角杜鹃群落灌木层植物的叶功能性状进行了研究。结果表明,海拔梯度对灌木植物的叶功能性状有显著影响。随海拔的升高,叶片的干物质含量(LDMC)、厚度(LT)、氮含量(LNC)、磷含量(LPC)呈显著上升趋势,比叶面积(SLA)和N/P呈显著下降趋势,而叶大小(LS)呈先上升后下降的变化趋势;灌木植物叶片的LDMC与SLA、LS呈负相关,与LT、LNC、LPC呈正相关;SLA与LT、LNC呈负相关;LS与LT呈负相关;LNC与LPC呈正相关;N/P与LPC呈负相关;环境因子对灌木植物叶功能性状有重要影响,除受海拔的影响外,LPC、N/P还受坡位的影响,LS、LNC则分别还受到坡向和坡度的影响。因此,井冈山地区鹿角杜鹃群落灌木层植物通过改变叶功能性状来适应海拔和其它环境因子的变化。     

温带针阔混交林叶片性状随树冠垂直高度的变化规律

自然界中,森林植物叶片的生长随树冠高度呈现明显的垂直分布现象;然而,有关叶片性状随着树冠垂直高度增加的变化规律仍不清楚。为了更好地揭示植物叶片对光环境变化的适应策略以及对资源的利用能力,有必要深入探讨叶片性状与冠层高度的定量关系及其内在调控机制。以中国广泛分布的温带针阔混交林为对象,选取8种主要树种为研究对象(白桦、蒙古栎、水曲柳、大青杨、色木槭、千金榆、核桃楸和红松),通过测定这些物种9个冠层高度的叶片比叶面积(SLA)、叶片干物质含量(LDMC)、叶片氮含量(N)、叶片磷含量(P)、氮磷比(N∶P)和叶绿素含量(Chl)等属性,探讨了针阔混交林叶片性状的差异以及各性状之间的相关关系,进而揭示叶片性状随树冠垂直高度的变化规律。实验结果表明:1)温带针阔混交林内优势树种的部分叶片性状在不同冠层高度之间差异显著。2)随着树冠垂直高度的增加,SLA、LDMC、N、P、N∶P和Chl呈现不同的变化趋势。其中,阔叶树种SLA随着树冠垂直高度的增加而减小;所有树种的LDMC随着树冠垂直高度的增加而增加;不同树种的N、P、N∶P和Chl随着树冠垂直高度的变化规律存在差异。3)对于温带针阔混交林冠层中,SLA与N、P、N∶P均存在显著的正相关关系,高SLA伴随着高的N、P、N∶P,表明植物通过SLA与N、P等性状的协同来提高叶片的光合作用(或对光热资源的利用效率)。本研究通过定量分析探讨温带针阔混交林叶片性状随冠层高度的变化规律,一定程度地揭示了树木对光、热和水资源竞争的适应机制,以及植物叶片的资源利用和分配策略,不仅拓展了传统性状研究的范畴,其相关研究结论也有助于树木生长模型的构建和优化。     

毛竹扩张对亚热带常绿阔叶林主要树种叶结构型性状的影响

毛竹扩张对常绿阔叶林生态系统的影响问题已成为近年国内外关注的热点问题之一。通过对常绿阔叶林和竹阔混交林内甜槠、青冈、枳椇以及青榨槭4树种主要叶结构型性状的调查与测定,分析毛竹扩张对常绿阔叶林主要树种叶结构型性状的影响。结果表明:(1)毛竹扩张不会显著改变乔木层4树种总体叶结构型性状特征。(2)不同生活型阔叶树种对毛竹扩张的响应策略不同。受毛竹扩张影响,常绿阔叶树种叶组织密度(LTD,leaf tissue density)显著减小;落叶阔叶树种叶宽(LW,leaf width)显著减小,叶形态指数(LMI,leaf morphology index)则显著增大。(3)毛竹扩张会使乔木层4树种间部分叶结构型性状差异特征发生改变,竹阔混交林中乔木层4树种间LMI、LTD、比叶面积(SLA,specific leaf area)及叶干物质含量(LDMC,leaf dry matter content)的差异特征不同于常绿阔叶林;毛竹向常绿阔叶林扩张后,甜槠叶长(LL,leaf length)、LW及叶面积(LA,leaf area)显著增大;青冈LMI显著增大,LDMC和LTD显著减小;枳椇的LMI显著增大,LW、LTD显著减小;青榨槭的LW显著减小。(4)毛竹扩张会造成乔木层树种部分叶结构型性状间关系发生改变,使林木的LL与LW、LA与LW间的截距减小,造成林木LL与LW、LA与LW之间的数量关系发生改变。     

不同模拟增雨下白刺比叶面积和叶干物质含量的比较

以荒漠生态系统典型植物白刺(Nitraria tangutorum)为研究对象,根据内蒙古磴口多年平均降水量和植物生长规律,设计两个增雨时段(生长季前期与生长季后期),每个增雨时段设置两个增雨梯度(72.5mm/a(50%)、145mm/a(100%)),对天然白刺灌丛进行增雨实验,研究了不同模拟增雨处理下2012年与2013年生长季白刺叶片的比叶面积(SLA)与叶干物质含量(LDMC)的变化。结果表明,增雨处理可以增加白刺叶片的SLA及LDMC,同时期增雨100%处理对SLA及LDMC的影响大于50%处理,但同时期增雨的两个处理之间无显著差异;白刺叶片SLA在生长季前期对水分响应明显,LDMC则在生长季后期对水分反应敏感;相同增雨处理,2012年白刺叶片SLA及LDMC的净增加值高于2013年;SLA与LDMC在2012年呈显著负相关,在2013年虽呈负相关,但相关性不显著。在未来降雨增加的背景下,荒漠植物白刺叶片SLA与LDMC对增雨具有较强的协调适应能力,在不同生长季节可以通过改变不同的叶片性状来适应环境变化。     

黑木相思优良无性系叶片数量性状与生长评价

为合理利用种质资源,对5年生黑木相思(Acacia melanoxylon)无性系试验林中9个优良无性系(F1、SR3、SR9、SR14、SR17、SR18、SR25、SR38、SR41)开展叶片和生长性状的遗传变异研究,采用模糊数学隶属函数值法进行综合评价。结果表明,9个无性系叶片在形态、结构、化学性状都存在显著差异,以形态性状变异系数最大,其中叶面积(LA)和叶宽(LW)可作为直观区别无性系的可靠指标。SR18、SR17和SR14号无性系的树高(H)和胸径(DBH)生长具有显著优势。相关性分析表明,LW与H,LW、LA、比叶面积(SLA)与DBH呈显著线性关系,而叶长(LL)、干物质量(LDMC)、C、N、P、C/N和N/P与H和DBH相关性弱。隶属函数综合评价排名前4位的是SR17、SR18、SR41、SR14,可作为直接生产和后续育种工作的有效资源加以应用。     

Is there coordination of leaf and fine root traits at local scales? A test in temperate forest swamps

Examining the coordination of leaf and fine root traits not only aids a better understanding of plant ecological strategies from a whole‐plant perspective, but also helps improve the prediction of belowground properties from aboveground traits. The relationships between leaf and fine root traits have been extensively explored at global and regional scales, but remain unclear at local scales. Here, we measured six pairs of analogous leaf and fine root traits related to resource economy and organ size for coexisting dominant and subordinate vascular plants at three successional stages of temperate forest swamps in Lingfeng National Nature Reserve in the Greater Hinggan Mountains, NE China. Leaf and fine root traits related to resource acquisition (e.g., specific leaf area [SLA], leaf N, leaf P, root water content, and root P) decreased with succession. Overall, we found strong linear relationships between leaf dry matter content (LDMC) and root water content, and between leaf and root C, N, and P concentrations, but only weak correlations were observed between leaf area and root diameter, and between SLA and specific root length (SRL). The strong relationships between LDMC and root water content and between leaf and root C, N, and P held at the early and late stages, but disappeared at the middle stage. Besides, C and P of leaves were significantly correlated with those of roots for woody plants, while strong linkages existed between LDMC and root water content and between leaf N and root N for herbaceous species. These results provided evidence for the existence of strong coordination between leaf and root traits at the local scale. Meanwhile, the leaf–root trait relationships could be modulated by successional stage and growth form, indicating the complexity of coordination of aboveground and belowground traits at the local scale.     

秦岭中段山脊油松叶功能性状差异及其对海拔梯度的响应

山脊油松林是秦岭山地典型的群落类型之一,其在维持生物多样性及发挥生态服务功能等方面具有重要意义。该研究以山脊油松为对象,采用典型取样法研究了秦岭中段山脊油松10种叶功能性状沿海拔梯度的适应性变化规律。结果表明:(1)山脊油松1~3年生各叶龄叶的叶长(LL)、叶氮含量(LNC)、叶磷含量(LPC)和1年生叶的叶绿素[Chl(a+b)]含量较非山脊油松低,1年生叶的叶干物质含量(LDMC)和气孔密度(SD)较非山脊油松高。(2)山脊油松1~3年生各叶龄叶的叶厚(LT)、比叶面积(SLA)和1年生叶LPC均随海拔升高显著升高,1~3年生各叶龄叶的LL、LDMC、叶碳含量(LCC)、Chl(a+b)含量和1年生叶的SD均随海拔升高显著降低。(3)各叶龄叶的LNC与LPC均呈极显著正相关关系,1~2年生叶的LDMC与LPC均呈显著负相关关系,2~3年生叶的LL与LNC、LPC,LKC与LNC、LPC均呈显著正相关关系。研究认为,山脊独特的生境条件造就了山脊油松独特的生长策略,随着海拔升高,山脊油松表现出多元化的适应策略以应对环境因素的变化。     

Trait‐abundance relation in response to nutrient addition in a Tibetan alpine meadow: The importance of species trade‐off in resource conservation and acquisition

In competition‐dominated communities, traits promoting resource conservation and competitive ability are expected to have an important influence on species relative abundance (SRA). Yet, few studies have tested the trait‐abundance relations in the line of species trade‐off in resource conservation versus acquisition, indicating by multiple traits coordination. We measured SRA and key functional traits involving leaf economic spectrum (SLA, specific leaf area; LDMC, leaf dry matter content; LCC, leaf carbon concentration; LNC, leaf nitrogen concentration; LPC, leaf phosphorus concentration; Hs, mature height) for ten common species in all plots subjected to addition of nitrogen fertilizer (N), phosphorus fertilizer (P), or both of them (NP) in a Tibetan alpine meadow. We test whether SRA is positively related with traits promoting plant resource conservation, while negatively correlated with traits promoting plant growth and resource acquisition. We found that species were primarily differentiated along a trade‐off axis involving traits promoting nutrient acquisition and fast growth (e.g., LPC and SLA) versus traits promoting resource conservation and competition ability (e.g., large LDMC). We further found that SRA was positively correlated with plant height, LDMC, and LCC, but negatively associated with SLA and leaf nutrient concentration irrespective of fertilization. A stronger positive height‐SRA was found in NP‐fertilized plots than in other plots, while negative correlations between SRA and SLA and LPC were found in N or P fertilized plots. The results indicate that species trade‐off in nutrient acquisition and resource conservation was a key driver of SRA in competition‐dominated communities following fertilization, with the linkage between SRA and traits depending on plant competition for specific soil nutrient and/or light availability. The results highlight the importance of competitive exclusion in plant community assembly following fertilization and suggest that abundant species in local communities become dominated at expense of growth while infrequent species hold an advantage in fast growth and dispersals to neighbor meta‐communities.