温带湿地植物生物量分配格局调控群落水平养分回收效率对氮磷添加的响应

温带湿地植物生物量分配格局调控群落水平养分回收效率对氮磷添加的响应 养分回收是植物养分利用策略的一个重要组成部分,但养分有效性的变化如何调控群落尺度上植物养分回收过程仍不清楚。在本研究中,我们提出两个科学问题：(1)叶片和茎养分回收过程对养分有效性增加的响应格局是不是一致？(2)群落尺度上养分富集引起的植物养分回收变化是受物种内养分回收可塑性的影响还是受物种组成变化的调控？本研究以中国东北草本植物占优势的温带湿地为研究对象,利用施肥实验调查了氮和磷添加3年后物种水平上植物地上部分生物量以及叶和茎养分回收的变化趋势,并评价了群落尺度上植物养分回收对3年养分添加的响应。对于植物叶和茎而言,氮和磷添加对养分回收效率(nutrient resorption efficiency)均没有影响,但降低了相应的养分回收度(nutrient resorption proficiency)。同样地,在群落水平上,植物氮和磷养分回收度也随着相应的养分添加而降低。而且,由于植物群落组成变化及其引起的叶茎比降低,氮添加显著降低群落尺度上植物氮和磷的养分回收效率。这些研究结果表明,温带湿地植物叶和茎养分回收过程对养分有效性增加的响应是一致的,而且养分富集引起的物种组成以及叶和茎生物量分配格局变化是驱动群落尺度上植物养分回收动态的重要因素。     

狭果鹤虱幼苗营养生长和生物量分配对凝结水梯度的响应

以新疆艾比湖湿地国家级自然保护区荒漠短命植物狭果鹤虱为研究对象,研究少凝结水、自然凝结水和倍增凝结水3个梯度下狭果鹤虱幼苗形态、生理响应对策及单株植物的干物质分配格局.结果表明: 随凝结水量增加,狭果鹤虱幼苗与叶片吸收水分有关的性状叶绿素相对含量、叶片水势、株高、冠幅、茎质量和叶质比均显著增高,而与根吸收和运输水分有关的性状主茎径、根长和根径无显著变化;株高和叶绿素相对含量对凝结水量的响应最迅速;不同凝结水梯度下,狭果鹤虱幼苗对茎的生物量投入比例无显著差异,但随幼苗生长,3个梯度植物的根质比均逐渐下降,少凝结水处理植株降幅相对较小.狭果鹤虱幼苗主要通过改变地上部分性状响应凝结水量的变化,叶片光合潜力和干物质比重随凝结水量增加而显著增加.     

水分和养分添加对羊草功能性状和地上生物量的影响

研究水分和养分添加对植物功能性状的影响, 对于揭示植物对环境变化的响应和适应规律至关重要。该文采用盆栽试验的方法, 进行不同水平水分处理(增水50%, 减水50%, 以498 mm降水量作为对照)和养分添加(无养分添加, 单施氮肥, 单施磷肥, 氮磷共施), 研究羊草(Leymus chinensis)的10种功能性状和地上生物量对水分和养分添加的响应。得出以下结论: (1)双因素方差分析结果表明, 水分主效应对羊草株高、分蘖数、茎生物量、叶生物量、叶面积、叶质量、净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率存在显著影响; 养分主效应对羊草分蘖数、茎生物量、净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率存在显著影响; 水分和养分的交互作用对羊草分蘖数、茎生物量、蒸腾速率、水分利用效率存在显著影响。(2)各功能性状对降水量的响应在不同养分添加水平是不同的, 分蘖数和叶面积在单施氮肥和氮磷共施条件下随降水量增加而增加, 而在无养分添加和单施磷肥条件下无显著变化; 茎生物量在无养分添加、单施氮肥和单施磷肥条件下随降水量增加而增加, 而在氮磷共施条件下无增加趋势; 比叶面积在单施氮肥条件下增水处理显著低于对照组, 而在其他养分添加条件下无明显变化。(3)短期氮磷处理显著影响羊草叶片光合生理性状, 而对叶形态性状影响不显著。(4)羊草地上生物量随降水量的增加呈现上升趋势, 并且在单施氮肥条件下, 增水处理使地上生物量达到最高, 为522.55 g·m ^-2。总之, 羊草的功能性状对降水量增加表现出明显的响应, 响应格局在不同养分条件下不同, 反映了其对水肥环境变化的适应。     

根茎型植物扁秆荆三棱对光照强度和养分水平的生长响应及资源分配策略

自然界中光照和养分因子常存在时空变化,对植物造成选择压力。克隆植物可通过克隆生长和生物量分配的可塑性来适应环境变化。尽管一些研究关注了克隆植物对光照和养分因子的生长响应,但尚未深入全面了解克隆植物对光照和养分资源投资的分配策略。以根茎型草本克隆植物扁秆荆三棱(Bolboschoenus planiculmis)为研究对象,在温室实验中,将其独立分株种植于由2种光照强度(光照和遮阴)和4种养分水平(对照、低养分、中养分和高养分)交叉组成的8种处理组合中,研究了光照和养分对其生长繁殖及资源贮存策略的影响。结果表明,扁秆荆三棱的生长、无性繁殖及资源贮存性状均受到光照强度的显著影响,在遮阴条件下各生长繁殖性状指标被抑制。且构件的数目、长度等特征对养分差异的可塑性响应先于其生物量积累特征。在光照条件下,高养分处理的总生物量、叶片数、总根茎分株数、长根茎分株数、总根茎长、芽长度、芽数量等指标大于其他养分处理,而在遮阴条件下,其在不同养分处理间无显著差异,表明光照条件可影响养分对扁秆荆三棱可塑性的作用,且高营养水平不能补偿由于光照不足而导致的生长能力下降。光照强度显著影响了总根茎、总球茎及大、中、小球茎的生物量分配,遮阴条件下,总生物量减少了对地下部分根茎和球茎的分配,并将有限的生物量优先分配给小球茎。总根茎的生物量分配未对养分发生可塑性反应,而随着养分增加,总球茎分配下降,说明在养分受限的环境中球茎的贮存功能可缓冲资源缺乏对植物生长的影响。在相同条件下,根茎生物量对长根茎的分配显著大于短根茎,以保持较高的繁殖能力;而总球茎对有分株球茎的生物量分配小于无分株球茎,表明扁秆荆三棱总球茎对贮存功能的分配优先于繁殖功能。研究为进一步理解根茎型克隆植物对光强及基质养分环境变化的生态适应提供了依据。     

干热河谷植物化学计量特征与生物量之间的关系

了解植物化学计量学特征对生物量变化的响应机制对预测全球变化下植物生产力以及生态系统功能具有重要意义。为了了解干热河谷地区植物化学计量学塑性变化与植物生物量变化的关系, 该研究以当地的典型燥红土为基质, 观察水分、养分以及二者的交互作用对6种植物的生长的促进作用, 并分析这种作用与植物化学计量学特征变化的关系。研究结果显示: 水分、养分、物种及其二元交互作用对植物生长具有显著的作用。养分添加处理增加了32.55%的生物量, 高频次水分处理增加了31.35%的生物量, 水分与养分复合处理下生物量增加了110.60%。植物化学计量学特征的变化与植物生物量对处理的响应具有显著相关性。其中, 植物总体K:Ca、K:Mg、K:Mn、K:Zn、Mg:Mn的变化与植物生物量的变化呈正相关关系, 表明水分和养分处理对植物生长的促进作用影响了植物养分的平衡, 主要的变化趋势是高含量元素与低含量元素的计量比随着生物量的增加而不断增加。此外, 相对于植物生物量变化, 处理类型和物种因素对多数化学计量学特征变化无显著影响, 表明水分和养分处理对化学计量学的影响具有相同的驱动机制, 即通过生物量变化最终影响化学计量学变化。植物生物量对水分和养分的响应可对植物化学计量学特征以及生态系统功能产生深远的影响。     

水分和养分添加对羊草功能性状和地上生物量的影响

研究水分和养分添加对植物功能性状的影响,对于揭示植物对环境变化的响应和适应规律至关重要。该文采用盆栽试验的方法,进行不同水平水分处理(增水50%,减水50%,以498mm降水量作为对照)和养分添加(无养分添加,单施氮肥,单施磷肥,氮磷共施),研究羊草(Leymuschinensis)的10种功能性状和地上生物量对水分和养分添加的响应。得出以下结论:(1)双因素方差分析结果表明,水分主效应对羊草株高、分蘖数、茎生物量、叶生物量、叶面积、叶质量、净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率存在显著影响;养分主效应对羊草分蘖数、茎生物量、净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率存在显著影响;水分和养分的交互作用对羊草分蘖数、茎生物量、蒸腾速率、水分利用效率存在显著影响。(2)各功能性状对降水量的响应在不同养分添加水平是不同的,分蘖数和叶面积在单施氮肥和氮磷共施条件下随降水量增加而增加,而在无养分添加和单施磷肥条件下无显著变化;茎生物量在无养分添加、单施氮肥和单施磷肥条件下随降水量增加而增加,而在氮磷共施条件下无增加趋势;比叶面积在单施氮肥条件下增水处理显著低于对照组,而在其他养分添加条件下无明显变化。(3)短期氮磷处理显著影响羊草叶片光合生理性状,而对叶形态性状影响不显著。(4)羊草地上生物量随降水量的增加呈现上升趋势,并且在单施氮肥条件下,增水处理使地上生物量达到最高,为522.55 g·m-2。总之,羊草的功能性状对降水量增加表现出明显的响应,响应格局在不同养分条件下不同,反映了其对水肥环境变化的适应。     

丛枝菌根真菌对双子叶植物生长和根系特征的影响:整合分析

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)帮助宿主植物吸收土壤养分和水分,促进植物的生长。研究表明,AMF可影响宿主植物根系的特征,但AMF对宿主植物的生长效应与根系特征的变化效应是否有关,目前仍不清楚。本文采用整合分析(Metaanalysis)的方法,探讨AMF对双子叶植物生长和根系特征的影响以及二者的相关性,并分析AMF的这一影响是否受土壤磷素水平(Olsen-P)的调节。结果表明:AMF显著增加双子叶植物的总生物量、地上部分和地下部分生物量;AMF增加了双子叶植物根长、根面积和根体积,但降低了比根长;AMF对植物的这些影响受土壤磷水平调节,土壤低磷和中磷水平下AMF对植物的生长效应大于土壤高磷水平下的处理,而对根系特征的影响效应在中磷水平下高于低磷和高磷水平的处理。相关性分析结果表明,AMF对双子叶植物生长的影响与对根长、根体积的影响呈显著正相关,在低磷水平下根长对AMF的响应与植物生长的响应(MGR)具有更高的正相关性。本研究结果预示,AMF对宿主植物生长的效应可能通过改变根系特征实现碳的合理分配和从土壤中获得更多的水和养分等资源。     

氮、磷添加对亚高山草甸地上/地下生物量分配的影响

一直以来, 关于根冠对N、P响应机制及地上/地下生物量分配假说在生态学研究中存在较大争论。以甘南亚高山草甸作为研究对象, 通过添加氮磷元素, 并测定土壤理化指标、地上地下生物量, 以此研究亚高山草甸植物群落地上地下生物量分配动态及其机制以及氮磷对根冠生长的具体影响。结果表明: 相对植物根部而言, 氮磷共同添加更能促进植物冠部的生长; 随着元素的增加, 植物根冠比逐渐降低, 植物群落由养分限制转变为光限制, 植物为了获取最快生长, 将更多的生物量分配给地上来截取更充足的光照。由此, 验证并支持了最优分配假说。     

短期增温对克隆植物剑叶金鸡菊生长及生物量的影响

剑叶金鸡菊(Coreopsis lanceolata)原产北美, 作为观赏植物传入我国, 被列为有害外来入侵物种。采用开顶式生长室(OTC)模拟增温的方法, 研究了剑叶金鸡菊在增温条件下其形态特征、克隆分株数、生物量及生物量分配的响应。结果表明: 受短期增温的影响, 剑叶金鸡菊的叶片数显著增加85.38%, 株高、叶片长、叶片宽及克隆分株数均没有显著差异。地上生物量的积累在增温后显著增加21.86%, 但增温后地下生物量及根冠比与对照相比没有显著差异。增温对剑叶金鸡菊的地上生物量分配及地下生物量分配有显著影响, 地上生物量分配显著增加, 地下生物量显著减少。综合上述结果可知短期增温促进了剑叶金鸡菊的生长及生物量的积累, 但增温导致土壤水分的降低限制了根系的生长, 使生物量更多分配给地上部分, 利于植物生长, 增强其入侵能力。     

三种高寒植物幼苗生物量分配及性状特征对光照和养分的响应

为了解高寒植物幼苗对生境资源异质性的适应策略,以高寒草甸中常见的3种草本植物大耳叶风毛菊(Saussurea macrota)、甘西鼠尾草(Salvia przewalskii)和千里光(Senecio scandens)为材料,比较研究了这3种植物幼苗对不同光照和养分资源的响应。结果表明:光照和养分异质性显著影响了3种植物幼苗的性状特征和生物量分配,并存在一定的交互影响。随着光照的降低,3个物种的幼苗的生物量和根分配呈现降低趋势,但是其株高、比叶面积、叶分配、茎分配却逐渐升高。在低养分条件下,3个物种幼苗的总生物量、株高、比叶面积和叶分配均降低,而根分配均却显著增加。对于光照和养分资源异质性而言,光照异质性对高寒植物生物量分配和性状特征的改变具有更大的影响。喜阴物种大耳叶风毛菊和喜光物种甘西鼠尾草比中性生境物种千里光表现出了较大的性状特征和生物量分配的可塑性指数。     

不同遮光处理对川西柳叶菜部分形态、生长和生理指标的影响

以自然光照为对照,对轻度、中度和重度遮光条件下(遮光率分别为24%、48%和72%)川西柳叶菜( Epilobium fangii C. J. Chen et al.)的部分形态、生长和生理指标进行比较分析。分析结果显示：遮光处理对川西柳叶菜的MDA含量无显著影响,对叶长、花冠宽、叶干质量分配比例以及叶绿素a( Chla)、叶绿素b( Chlb)和类胡萝卜素(Car)含量及Chla/Chlb值有显著影响(P<0.05),对其余指标有极显著影响(P<0.01)。与对照相比,3个遮光处理组的单株根数、株高、主茎长和基径总体上显著下降,根长在轻度和中度遮光条件下略升高、在重度遮光条件下显著升高;3个遮光处理组的单株叶片数和叶长总体上显著下降,叶宽在轻度和中度遮光条件下略下降、在重度遮光条件下显著升高,叶厚在轻度遮光条件下显著升高、在中度遮光条件下略下降、在重度遮光条件下显著下降;3个遮光处理组的花柄长、花管长和花冠高显著升高,单株开花数在轻度遮光条件下略下降、在中度遮光条件下显著升高、在重度遮光条件下显著下降,花冠宽在轻度和中度遮光条件下略升高、在重度遮光条件下显著升高。与对照相比,3个遮光处理组的全株干质量和茎干质量分配比例均显著下降;根干质量分配比例和根冠比在轻度遮光条件下显著升高、在中度和重度遮光条件下略下降;地上部干质量分配比例在轻度遮光条件下显著下降、在中度和重度遮光条件下略升高;叶干质量分配比例在轻度和中度遮光条件下略下降、在重度遮光条件下略升高。在轻度和中度遮光条件下,叶片的Chla、Chlb和Car含量基本上显著高于对照,Chla/Chlb值分别略低于或显著低于对照;而在重度遮光条件下这4个指标均略高于对照。与对照相比,轻度和中度遮光条件下叶片的H2 O2含量和SOD活性略升高,MDA含量和总抗氧化能力略下降;总酚含量在轻度遮光条件下略下降、在中度遮光条件下略升高;重度遮光条件下这5个指标均显著升高。随着遮光程度的增强,川西柳叶菜的单株根数、株高、主茎长、基径和叶厚逐渐下降,而叶宽、全株干质量、叶干质量分配比例、H2 O2含量、SOD活性和总酚含量逐渐升高;其中,在中度遮光条件下,其单株开花数、花柄长、花管长、花冠高、花冠宽和花干质量分配比例最高。结果表明：在遮光条件下,川西柳叶菜可在形态、生长和生理上调整生长策略,完成发育过程;并且,中度遮光有利于其生殖分配,提高其观赏价值。     

遮光和施氮对暗紫贝母生长和C-N平衡的影响

为了了解暗紫贝母对资源变化的适应策略,本研究通过田间控制试验,研究了遮光和施氮对暗紫贝母生物量、生物量分配,以及叶、根C、N状态的影响。结果表明：遮光和施氮处理后,暗紫贝母生物量均减少;遮光下叶片的生物量分配相对增加,叶根生物量比显著升高（P<0.05）,但施氮处理下叶根生物量比的变化不明显;遮光和施氮后,暗紫贝母叶、根N含量均显著升高（P<0.05）,叶片和根的C：N显著降低（P<0.05）;相关分析显示,叶片N、C：N与暗紫贝母总生物量、叶根生物量比有极显著的相关性（P<0.01）。本研究表明,与生物量分配相比,C-N平衡,尤其是叶片的C：N比能更好的解释暗紫贝母对资源变化的适应。     

不同光照条件下三七幼苗形态及生长指标的变化

用遮阳网设置不同透光率(自然全光照的1%、3%、8%、12%和22%)处理,对不同光照条件下三七〔Panax notoginseng(Burk.)F.H.Chen〕幼苗形态指标(株高、冠幅、块根长、主根长、块根直径、茎基径、单株须根数和单株须根长)、干物质积累(不同器官干质量)和分配以及叶片性状(单株叶面积、比叶面积和叶绿素相对含量SPAD值)的变化进行了研究。结果表明:在透光率不同的条件下三七幼苗的形态指标、不同器官干质量及分配以及叶片性状均有明显变化。其中,块根直径、单株须根长、单株须根数、不同器官(块根、须根、根、叶片和茎)干质量和植株总干质量均随透光率增大逐渐提高;株高在透光率22%条件下最高;冠幅和单株叶面积在透光率3%条件下最大;主根长、茎基径、根冠比、根质比及SPAD值均在透光率8%条件下最高;茎质比和叶质比在透光率3%和1%条件下较大;比叶面积随透光率增大逐渐降低。综合分析结果揭示:三七是一种典型的喜阴植物,种植过程中适当遮阳有利于其生长和干物质积累,其中透光率8%对三七幼苗生长较为适宜。     

狭叶红景天幼苗对水分及遮阴的生长及生理生化响应

研究植物对水分和遮阴胁迫的响应及其生理机制对制定合理的栽培管理措施十分必要。以红景天属植物为研究对象,设置土壤含水量分别为田间持水量的80%(过湿水分)、70%(正常水分)、60%(轻度干旱)、40%(中度干旱)、20%(重度干旱)5个水分梯度;设置2个遮阴处理,以全光照(遮阴率为0)为对照、黑色遮阴网遮阴(遮阴率为85%),研究狭叶红景天生长及生理生化指标的变化特征。结果表明:在不同水分处理下,与对照相比,叶绿素含量、茎干重和茎重比(SMR)显著增加(P0.05),株高、总生物量、叶面积、叶干重、叶重比(LMR)、比叶面积(SLA)、叶面积比(LAR)和叶面积根干重比(LARMR)增加,根冠比和根重比(RMR)减少;随着干旱程度加剧,丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和可溶性糖(Ss)含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)活性总体呈先增加后减小的趋势。在遮阴处理下,株高、SMR、SLA、LAR和LARMR显著增加(P0.05),叶绿素SPAD值和叶面积增加,总生物量、根干重、根冠比和LMR显著减少(P0.05),茎干重和叶干重减少,MDA含量显著增加,Pro含量略有下降,Ss含量减少。在水分胁迫下,狭叶红景天中度干旱时通过增加酶活性抵御伤害,重度干旱超过其阈值,SOD活性下降,植物体受到伤害,Ss可能是主要的渗透调节物质。在遮阴处理下,狭叶红景天通过增加SLA避免遮阴伤害。狭叶红景天在受到环境胁迫时会通过形态改变、调节MDA含量、抗氧化酶活性和渗透调节物质来保证自身正常的生长发育。     

氮素形态及配比对夏播菘蓝生长及活性成分含量的影响

以来自山西的菘蓝(Isatis indigotica Fort.)为实验对象,采用盆栽法研究铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)和酰胺态氮〔CO(NH2)2〕的不同配比对夏播菘蓝生长,叶和根中的可溶性蛋白质及总氮含量,根中多糖含量,叶中叶绿素相对含量,以及叶中靛玉红和靛蓝、根中(R,S)-告依春的含量和积累量的影响.结果表明:各施氮处理组的单株叶干质量均高于对照(不施用氮素)组,但单株根干质量或高于或低于对照组,其中,T4〔n(铵态氮):n(硝态氮):n(酰胺态氮)=25:75:0〕处理组的单株叶和根干质量均最大,且总体上显著高于对照组及其他施氮处理组(P<005);而施氮处理组的根冠比均显著低于对照组.各施氮处理组叶中的可溶性蛋白质含量与对照均无显著差异,但各施氮处理组根中的可溶性蛋白质含量、叶和根中的总氮含量以及叶中的叶绿素相对含量总体上显著高于对照组,而根中的多糖含量或高于或低于对照组,其中,T6〔n(铵态氮):n(硝态氮):n(酰胺态氮)=0:75:25〕处理组根中的多糖含量和叶中的叶绿素相对含量均最高,T3〔n(铵态氮):n(硝态氮):n(酰胺态氮)=50:50:0〕处理组叶和根中的可溶性蛋白质含量均较高.各施氮处理组叶中靛玉红含量总体上显著高于对照组,多数施氮处理组叶中靛蓝含量则显著低于对照组,但各施氮处理组的单株叶中靛蓝和靛玉红积累量总体上高于对照组;其中,T2〔n(铵态氮):n(硝态氮):n(酰胺态氮)=75:25:0〕处理组叶中靛玉红含量及其单株积累量均最高,T6处理组叶中靛蓝含量最高,而单株叶中靛蓝积累量则以T3处理组最高.各施氮处理组根中(R,S)-告依春含量总体上显著低于对照组,其中,以T1〔n(铵态氮):n(硝态氮):n(酰胺态氮)=100:0:0〕处理组根中(R,S)-告依春含量最高,T4处理组单株根中(R,S)-告依春积累量最高.综合分析结果表明:按不同配比施用不同形态氮素,夏播菘蓝的生长及活性成分含量有明显差异,因此,若以收获叶为目的,结合叶中靛玉红含量,建议施用铵态氮和硝态氮物质的量比为75:25的复合氮肥;若以收获根为目的,结合根中(R,S)-告依春含量,建议施用铵态氮和硝态氮物质的量比为25:75的复合氮肥.     

车桑子幼苗生物量分配与叶性状对氮磷浓度的响应差异

调整叶性状和生物量分配格局是植物适应环境变化的主要途径, 研究车桑子(Dodonaea viscosa)幼苗生物量分配与叶性状对氮磷浓度的响应对认识车桑子在氮磷浓度变化下的适应策略具有重要意义。该研究通过砂培法, 测定不同氮浓度(3、5、15、30 mmol·L^-1)与不同磷浓度(0.25、0.5、1、2 mmol·L^-1)下车桑子幼苗的生长、生物量分配、叶性状的响应特征及其相互关系。结果表明: 高浓度氮(30 mmol·L^-1)促进了车桑子幼苗生长、叶片氮含量和生物量积累, 其余氮添加条件(3、5、15 mmol·L^-1)下车桑子幼苗各性状无显著差异, 但相比高氮水平, 其生物量积累和叶片氮含量显著降低, 根冠比和氮利用效率显著增加。随着磷添加浓度的增加, 车桑子幼苗生物量显著增加, 低磷条件(0.25、0.5 mmol·L^-1)限制了车桑子幼苗生长和生物量积累, 其根冠比和磷利用效率均没有发生显著变化, 但比叶面积和叶/茎生物量比例显著增加, 叶干物质含量显著降低。氮处理下, 叶片氮含量与根冠比显著负相关; 磷处理下, 叶片氮含量与比叶面积显著正相关。同时, 氮处理下, 车桑子幼苗株高、基径、总生物量等生长性状均与根冠比显著负相关, 与叶片氮含量显著正相关, 表明根冠比和叶片氮含量的调整在车桑子适应氮限制中发挥重要作用; 而磷处理下, 株高、基径、总生物量与比叶面积显著负相关, 与叶干物质含量显著正相关, 表明叶片结构性状的调整在车桑子适应低磷环境中具有重要意义。该研究表明, 车桑子幼苗生物量分配和叶性状及性状间的权衡策略对氮、磷的响应具有明显差异性, 在今后的研究中, 应关注氮和磷对植物性状影响的差异性。     

Different responses of biomass allocation and leaf traits of Dodonaea viscosa to concentrations of nitrogen and phosphorus

调整叶性状和生物量分配格局是植物适应环境变化的主要途径, 研究车桑子(Dodonaea viscosa)幼苗生物量分配与叶性状对氮磷浓度的响应对认识车桑子在氮磷浓度变化下的适应策略具有重要意义。该研究通过砂培法, 测定不同氮浓度(3、5、15、30 mmol·L^-1)与不同磷浓度(0.25、0.5、1、2 mmol·L^-1)下车桑子幼苗的生长、生物量分配、叶性状的响应特征及其相互关系。结果表明: 高浓度氮(30 mmol·L^-1)促进了车桑子幼苗生长、叶片氮含量和生物量积累, 其余氮添加条件(3、5、15 mmol·L^-1)下车桑子幼苗各性状无显著差异, 但相比高氮水平, 其生物量积累和叶片氮含量显著降低, 根冠比和氮利用效率显著增加。随着磷添加浓度的增加, 车桑子幼苗生物量显著增加, 低磷条件(0.25、0.5 mmol·L^-1)限制了车桑子幼苗生长和生物量积累, 其根冠比和磷利用效率均没有发生显著变化, 但比叶面积和叶/茎生物量比例显著增加, 叶干物质含量显著降低。氮处理下, 叶片氮含量与根冠比显著负相关; 磷处理下, 叶片氮含量与比叶面积显著正相关。同时, 氮处理下, 车桑子幼苗株高、基径、总生物量等生长性状均与根冠比显著负相关, 与叶片氮含量显著正相关, 表明根冠比和叶片氮含量的调整在车桑子适应氮限制中发挥重要作用; 而磷处理下, 株高、基径、总生物量与比叶面积显著负相关, 与叶干物质含量显著正相关, 表明叶片结构性状的调整在车桑子适应低磷环境中具有重要意义。该研究表明, 车桑子幼苗生物量分配和叶性状及性状间的权衡策略对氮、磷的响应具有明显差异性, 在今后的研究中, 应关注氮和磷对植物性状影响的差异性。     

遮光处理对不同生育期小麦生物量分配和叶片叶绿素含量的影响

以普通小麦'扬麦12号'(Triticum aestivum 'Yangmai 12') 为实验材料,研究了遮光处理对不同生育期小麦生物量分配和叶片叶绿素含量的影响.结果显示,从拔节期到完熟期,在不同遮光条件下(对照:相对透光率为100%;T1:相对透光率约为80%;T2:相对透光率约为60%;T3:相对透光率约为20%),小麦地上部分、地下部分及全株干质量随着发育期的延续总体呈增加趋势.遮光处理使小麦地上部分和地下部分干质量较对照不同程度降低,其中遮光对地上部分干质量的影响大于地下部分,并且根冠比随遮光程度的增加而增大.从开花期开始,各个生育期T3处理组小麦的根冠比均为最大,对照组小麦的根冠比均为最小.'扬麦12号'地上部分和地下部分异速生长关系为简单的线性异速生长模型,遮光后小麦的异速性减小,按小麦地上部分和地下部分间的异速性由大至小依次排序为对照组、T1处理组、T2处理组、T3处理组.从抽穗期到乳熟期,对照及各处理组小麦叶片的叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量在灌浆期(或乳熟期)最高;在不同的生育期,不同遮光处理对小麦叶片中叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量的影响不同,随着遮光程度的增加,各遮光处理组小麦的叶绿素a/b均不同程度低于对照.     

Phenotypic plasticity of lianas in response to altered light environment

The growth, morphology and biomass allocation of 11 liana species (six light-demanding and five shade-tolerant) were investigated by growing plants in three contrasting light environments (i.e., field, forest edge and forest interior). Our objectives were to determine: (1) changes in plant traits at the species level; and (2) differences in light-demanding and shade-tolerant species in response to altered light environment. We found that all seedlings of liana species increased in total biomass, total leaf area, relative growth rate (RGR), net assimilation rate (NAR), height, basal diameter, root length, leaf number, root mass/total plant mass (RMR) and root-to-shoot dry biomass (R/S ratio), and decreased in leaf area ratio (LAR), specific leaf area (SLA), leaf size, stem mass-to-total plant mass ratio (SMR) and leaf mass-to-total plant mass ratio (LMR) with increasing light availability. Under the three light environments, the two types of species differed significantly in total biomass, total leaf area, RGR, NAR, LAR, SLA and leaf number, and not in leaf area. Only light-demanding species differed significantly in height, root length, basal diameter, RMR, SMR, LMR and R/S ratio. The mean plasticity index of growth and biomass allocation were relatively higher than the morphological variables, with significant differences between the two groups. Our results showed that liana species respond differently to changing light environments and that light-demanding species exhibit higher plasticity. Such differences may affect the relative success of liana species in forest dynamics.     

峨眉冷杉幼苗叶片功能特征及其N、P化学计量比对模拟大气氮沉降的响应

通过人工施氮模拟大气氮沉降,研究了施氮对峨眉冷杉(Abies fabiri)幼苗叶片功能特征、氮和磷含量及其化学计量比的影响,以及幼苗对氮素的积累效应。结果表明:经过2个生长季节的施氮处理(2009年和2010年,N2)幼苗的总生物量、叶干重、叶重比、叶片氮和磷含量及其N:P分别高于对照处理11.29%、46.70%、41.40%、37.30%、22.33%和6.43%,而比叶面积则降低了6.61%,其中叶干重、叶重比和叶片氮含量与对照处理差异显著(P<0.05),N:P差异极显著(P<0.01),并且叶干重与叶片氮含量具有较强的线性相关;与经1个生长季节施氮处理(2009年,N1)的幼苗总生物量、叶干重、叶重比、比叶面积、叶片氮和磷含量及其N:P的比较分析表明,除叶重比和比叶面积外,其他指标N2均高于N1;人工施氮显著促进了幼苗叶片的生长,提高了叶片氮、磷含量及其N:P,但也反映幼苗生长仍受氮素限制,同时,峨眉冷杉幼苗具有氮素积累效应。