常绿和落叶阔叶木本植物小枝内生物量分配关系研究：异速生长分析

生物量分配是植物净碳获取的重要驱动因素,当年生小枝内部的生物量分配是植物生活史对策研究的一个重要内容。本文采用标准化主轴估计(Standardized major axis estimation,SMA)和系统独立比较分析(Phy1ogenetica11y independent contrast analysis,PIC)的方法,研究了贡嘎山常绿和落叶阔叶木本植物当年生小枝内各组分生物量分配之间的关系。结果显示：小枝干重与茎干重、叶(含叶柄)干重和叶片(不含叶柄)干重,以及茎干重与叶(含叶柄)干重之间均呈极显著的等速生长关系,表明分配到叶或者叶片中的生物量独立于小枝生物量;叶柄干重与叶片(不含叶柄)干重和小枝干重呈极显著的异速生长关系,显示叶柄对小枝内的生物量分配具有重要的影响;在某一给定的小枝干重或叶片干重时,常绿物种比落叶物种具有更大的叶柄干重,即更大的支撑投资。这些结果表明叶柄作为叶片生物量最大化的一个不利因素,影响了小枝内的生物量分配,并且叶片与其支撑结构之间的异速生长关系随叶片生活型的变化而变化。     

上海辰山植物园不同生活型木本植物枝叶大小关系的比较

植物枝叶生长普遍存在显著的正相关关系，决定了植物构型塑造和生物量分配。以上海辰山植物园149种木本植物为对象，通过测定顶枝上70 cm长枝条的直径、叶面积及其生物量，比较相同生境条件下不同生活型木本植物的枝叶大小关系。结果表明，枝条截面积与总叶面积间呈异速生长关系（a=1.148 6，CI=1.000 6~1.302 3），枝条干重与叶干重间呈等速生长关系（a=1.054 2，CI=0.921 3~1.205 6），不同生活型均具有相同的斜率系数a。不同生活型的异速生长常量b（y轴截距）存在显著差异，相同枝条截面积下落叶乔木比常绿乔木和常绿灌木具有更大的叶面积，相同枝条干重下常绿乔木和落叶乔木比常绿灌木具有更大的叶干重。这可能与不同生活型木本植物水分竞争效率和叶建成成本差异有关。     

亚热带常绿林不同冠层小枝叶面积-叶生物量关系研究

叶面积与叶生物量的关系对于理解植物叶片的碳收益和投资权衡策略具有重要意义。收益递减假说认为植物的叶面积与叶生物量成显著异速生长关系，其异速生长指数<1.0，但该假说是否适用于不同生活型（常绿与落叶）亚热带木本植物不同冠层高度（上下冠层）当年生小枝的叶片仍不清楚。以江西亚热带常绿阔叶林的69种常绿与落叶木本植物当年生小枝上的叶为研究对象，采用标准化主轴回归估计（standardized major axis estimation，SMA）方法检验不同冠层高度和生活型叶面积与叶生物量的异速生长关系。结果显示：（1）当年生小枝叶生物量在不同冠层高度和生活型的植物中无显著差异（P>0.05），叶面积在常绿和落叶植物中有显著差异（P<0.05），常绿和落叶植物的比叶重存在显著差异（P<0.05），而落叶植物的比叶重在不同冠层高度存在显著差异（P<0.05），同一冠层，常绿植物比叶重显著高于落叶植物（P<0.05）；（2）69种植物的叶面积与叶生物量异速生长指数具有物种特异性，60.9%的物种叶面积与叶生物量呈等速生长关系；（3）不同冠层和生活型植物的叶面积与叶生物量呈等速生长关系，但其异速生长常数在不同冠层高度与生活型间存在差异。这些结果表明冠层高度和生活型未改变叶面积-生物量之间的等速生长关系，不支持"收益递减"假说。     

江西常绿阔叶林木本植物不同冠层高度当年生小枝茎构型对叶生物量的影响

以江西阳际峰自然保区69种木本植物为对象,采用标准化主轴回归(SMA)的方法,对不同冠层高度当年生小枝的构件生物量(叶生物量、茎生物量、小枝生物量)与茎构型特征(茎直径、茎长度、茎宽长比、茎体积和茎密度)进行了分析,研究当年生小枝茎构型对叶生物量的影响.结果表明:不同冠层高度及生活型间叶生物量、茎生物量、小枝生物量、茎直径、茎长度、茎宽长比及茎体积均无显著差异,而茎密度差异显著.不同冠层高度及生活型间,叶生物量与茎生物量及总生物量之间均呈显著等速生长关系.小枝叶生物量分别与茎直径、茎体积呈显著异速生长关系,且该异速生长指数在不同冠层高度无显著差异.茎长度、茎宽长比及茎密度对当年生小枝叶生物量变异的解释力较小(<24%).冠层高度和生活型对小枝叶-茎生物量的等速分配关系影响不显著.小枝茎构型中,相比于茎长度、茎宽长比以及茎密度,茎的直径与体积对当年生小枝叶生物量的影响更大,冠层高度对当年生小枝茎构型与叶生物量间的异速分配模式无显著影响.     

亚热带常绿阔叶林植物叶小枝的异速生长

 植物生态学研究的重要内容之一是识别和定量刻画种间生态变异的主要维数，叶大小小枝大小维（谱）是其中之一，目前的研究相对比较薄弱，两者之间是异速还是等速生长关系仍存在着争论。亚热带常绿阔叶林植物叶大小-枝大小维的研究报道很少。该文以我国东部亚热带典型区域福建梅花山常绿阔叶林的68种常绿乔灌木植物为对象，进行了叶-小枝关系及其生态意义的研究。结果表明：1）小枝茎截面积与叶干重、总叶面积和单叶面积之间的SMA斜率分别为1.29、1.23和1.18，呈现异速生长关系，支持叶大小 小枝大小为异速生长的相关研究结论，但SMA斜率低于预期值，其原因及生态意义有待进一步研究；2）小枝总叶面积与单叶面积呈显著正相关，而与叶片数量不相关，反映了小枝总叶面积的增加主要是由单叶面积大小决定的，可能与这一地区湿润气候有关；而单叶面积与枝条长度呈正相关则可能反映了植物对常绿阔叶林内较弱光照环境的适应；3）叶干重同小枝干重、叶面积为等速生长关系，可能反映了植物与动物之间代谢方式的差异。     

葎草种群自疏过程中幼苗构件性状及生物量分配变化

以雌雄异株攀援草本植物葎草为材料,通过每10 d测量1次,连续6次,测定幼苗期葎草种群的密度和高度、个体构件性状和生物量分配等参数,分析种群自疏过程中种群密度与个体构件性状及生物量分配的关系,研究葎草种群的自疏规律。结果表明:幼苗期葎草种群存在显著的自疏现象,种群密度60 d内下降了71%;幼苗期葎草由直立生长向横向生长时,种群密度和株高显著降低;自疏过程中存留植株的茎性状有显著变化,变化大小为节间长主茎长茎直径,节间长增加,叶性状变化大小为叶面积叶柄长叶厚叶宽叶长总叶数保留叶片数,根性状变化大小为总根长根体积根数根长最大根长;自疏过程中存留植株的构件生物量、单株生物量显著增加,而单位面积累积生物量呈阶段性下降;留存植株的地上生物量分配比相对稳定(P0.05),根茎比和叶茎比有极显著变化(P0.01);叶、茎、叶柄生物量与根生物量和地上生物量之间均呈极显著的异速关系(P0.01),茎随地上生物量增长呈等速生长,而叶、叶柄和根随地上生物量增长呈异速生长,地上生物量与叶、茎、叶柄及根生物量极显著相关(P0.01);茎生物量与密度的异速关系遵循最终产量恒定法则,叶、叶柄和根生物量并不满足-3/2或-4/3或-1自疏法则;地上和单株总生物量与密度极显著相关(P0.01),存留单株的地上生物量和总生物量与密度的异速关系遵循最终产量恒定法则。     

甘肃南部7种高寒杜鹃生物量分配的异速生长关系

生物量分配模式影响着植物个体生长和繁殖到整个群落的质量和能量流动等所有层次的功能, 揭示高寒灌丛的生物量分配模式不仅可以掌握植物的生活史策略, 而且对理解灌丛碳汇不确定性具有重要意义。该研究以甘肃南部高山-亚高山区的常绿灌丛——杜鹃(Rhododendron spp.)灌丛的7个典型种为对象, 采用全株收获法研究了不同物种个体水平上各器官生物量的分配比例和异速生长关系。结果表明: 7种高寒杜鹃根、茎、叶生物量的分配平均比例为35.57%、45.61%和18.83%, 各器官生物量分配比例的物种差异显著; 7种高寒杜鹃的叶与茎、叶与根、茎与根以及地上生物量与地下生物量之间既有异速生长关系, 也有等速生长关系, 异速生长指数不完全支持生态代谢理论和小个体等速生长理论的参考值; 各器官异速生长关系的物种差异显著。结合最优分配理论和异速生长理论能更好地解释陇南山地7种高寒杜鹃生物量的变异及适应机制。     

梭梭和多枝柽柳的末端小枝异速生长特征研究北大核心CSCD

荒漠植被柽柳和梭梭的叶退化,以绿色的同化枝来进行光合作用,目前对于荒漠植物的小枝和其支撑的非形态学意义上的叶(即绿色同化枝)之间的关系的研究非常缺乏,本文以柽柳和梭梭的末端小枝为对象,给出了小枝尺度上的生物量和同化枝面积估算方程,并对小枝的茎、同化枝生物量分配格局以及小枝大小和同化枝面积大小之间的关系进行研究,旨在探讨2种植物适应荒漠生境的小枝-同化枝大小关系的差异。结果显示:以茎径为自变量,利用幂函数构建的枝生物量和同化枝面积估算方程具有较高的相关性,柽柳方程的幂指数要比梭梭大,表明随着茎径增大,柽柳同化枝面积和枝重的增长幅度大于梭梭。柽柳枝重与茎重、同化枝重以及茎重和同化枝重之间均呈现极显著的等速生长的关系,小枝大小对同化枝、茎的生物量分配没有影响;而梭梭枝重与同化枝重、茎重以及茎重和同化枝重间均存在极显著的异速生长关系,随着小枝增大,茎在生物量分配中更占优势,这表明梭梭对于起到支撑和水分传输作用的茎的需求更大。柽柳的同化枝面积与茎截面积、茎重分别呈现大于1和小于1的极显著的异速生长关系,表明分别以茎截面积和茎重代表小枝大小,小枝支撑的同化枝面积比例随小枝增大有两种不同的变化趋势;而梭梭同化枝面积和茎截面积、茎重间均存在小于1的极显著的异速生长关系,表明小枝越大,小枝支撑的同化枝面积的比例越小。这些结果有助于在小枝尺度上了解柽柳和梭梭这两种植被适应干旱、高温的荒漠环境的功能结构特征。     

煤矸石山不同种植年限香根草生物量分配及异速生长分析

香根草(Vetiveria zizanioides)是一种良好的矿业废弃地生态修复物种,研究其生物量分配和异速生长关系,有助于深入了解香根草在矿区的生存策略与生态功能。该研究以贵州省六盘水市大河煤矿煤矸石山种植年限为4、5、8和15 a的香根草为对象,采用挖掘法和称重法对不同种植年限香根草的器官生物量、分配比例及异速生长关系进行了对比分析。结果表明:(1)随种植年限的增加,根、茎、叶生物量均呈现先增加后减少的趋势,且均在种植年限为5 a时最大,15 a时最小。(2)茎生物量分配比在种植年限15 a时最大(37.3%),叶生物量分配比在种植年限5 a时最大(36.1%),根生物量分配比不随种植年限的增加而发生变化,基本保持在30%左右。(3)种植年限为4、5、8 a时,地上部总生物量与根生物量、叶生物量呈异速生长关系;种植年限为5 a时,叶面积与根、叶生物量呈异速生长关系,与茎生物量呈等速生长关系。不同种植年限间的生物量分配及异速生长关系虽然没有一致规律,但体现了香根草在煤矸石基质中生物量分配的特点,且显示了其特别的生长方式和资源分配策略,为今后香根草在煤矸石山生态治理方面提供了参考依据。     

发育阶段和海拔对岷江源区陇蜀杜鹃小枝功能性状及生物量分配的影响

本研究分析了岷江源区卡卡山典型高山灌丛植物陇蜀杜鹃不同发育阶段(花芽期和开花期)及不同海拔(3600 m低海拔和3800 m高海拔)下功能小枝和叶片性状的差异,以及空间异质性对花芽期和开花期小枝功能性状相关性及其权衡作用的影响。结果表明: 低海拔同一生长期陇蜀杜鹃小枝长度显著大于高海拔,高海拔开花期小枝的花数量和花质量显著高于低海拔。同一海拔花芽期的小枝质量、叶片数量、总叶质量、总叶面积和总叶柄质量均显著大于开花期,单叶质量和单叶柄质量均显著小于开花期。与花芽期相比,开花期叶生物量占比减少了13%,而小枝质量占比显著增加。小枝的生物量权衡表明,花芽期性状倾向于小枝质量,开花期倾向于总叶质量;花芽期的叶偏好分配于单叶质量,低海拔和高海拔开花期叶片分别偏好分配到单叶柄质量和单叶质量。低海拔开花期小枝质量与总叶面积、总叶质量均为异速生长,单叶柄质量和单叶面积为异速生长。海拔和发育阶段共同影响了陇蜀杜鹃功能小枝和叶片的性状。