嘉峪关草湖湿地芦苇净光合速率与叶面积和叶厚度的关系

植物净光合速率(P_n)与叶性状的环境响应,对理解异质性生境中植物叶片物理构建与生理代谢的关系具有重要意义。采用线性回归的方法,按照芦苇种群地下水埋深和地表水水位变化规律设置:Ⅰ(地下水埋深0.3—0.6 m)、Ⅱ(地下水埋深0—0.3 m)、Ⅲ(地表水水位0—0.3 m) 3个梯度,研究了土壤水分影响下芦苇(Phragmites australias)的P_n与叶面积(LA)、叶厚度的关系。结果表明:随着土壤水分的增加,湿地植被群落的高度、盖度和地上生物量呈逐渐增大的趋势,芦苇的LA、叶片P_n呈现逐渐增加的趋势,而叶厚度呈减小趋势;在样地(Ⅰ)和样地(Ⅲ)芦苇的P_n与LA之间分别存在极显著负相关和正相关关系(P 0.01),而与叶厚度之间分别存在极显著正相关和负相关关系(P0.01);在样地(Ⅱ),芦苇的P_n与LA之间呈显著正相关关系(P0.05),与叶厚度之间仅呈显著负相关关系(P0.05)。随着土壤水分的增加,芦苇选择了增大叶面积、减小叶厚度,相应增大P_n的生存策略,体现了芦苇种群在异质生境中较强的叶片表型可塑性,从而更好地适应特殊的湿地生境。     

高寒草地不同坡向披针叶黄华蒸腾速率与叶性状的关系

植物蒸腾速率(Tr)与叶性状间的协同变异关系,对理解异质性生境下植物叶片形态构建模式及其生态适应性具有重要意义。利用ArcGIS建立研究区域的数字高程模型(DEM),并提取样地坡度数据,研究了祁连山高寒草地不同坡向披针叶黄华叶性状与Tr的关系。结果表明:随着坡向由北坡向东坡、西坡、南坡转变,草地群落的密度、高度和土壤含水量逐渐减小,披针叶黄华叶面积(LA)与Tr呈减小趋势,而叶厚度呈增大趋势;在南坡和北坡披针叶黄华的Tr与LA之间存在极显著正相关关系(P0.01),与叶厚度之间存在极显著负相关关系(P0.01),在东坡和西坡披针叶黄华的Tr与LA之间存在显著正相关关系(P0.05),与叶厚度之间存在显著负相关关系(P0.05)。生长在南坡的披针叶黄华选择了小而厚的叶片和低的Tr,生长在北坡的披针叶黄华选择了大而薄的叶片和高的Tr,体现了异质生境中植物通过叶片生物量分配机制实现资源有效利用的生存策略。     

张掖湿地芦苇比叶面积和水分利用效率的关系

密度制约下植物比叶面积与水分利用效率的关系,对于认识土壤-植物-大气的物质循环和能量流动机制具有重要意义。采用样方调查法,研究了3种密度(高密度Ⅰ:210—230株/m~2;中密度Ⅱ:130—150株/m~2;低密度Ⅲ:50—70株/m~2)条件下芦苇种群比叶面积(SLA)和水分利用效率(WUE)的关系。结果表明:随着芦苇种群密度的逐渐降低,湿地群落的土壤含水量逐渐减小,芦苇的株高、叶面积、叶干重、SLA和蒸腾速率(Tr)均呈逐渐减小的趋势,净光合速率(Pn)、叶厚度和WUE呈逐渐增加的趋势;不同密度条件下湿地植物芦苇比叶面积(SLA)与水分利用效率(WUE)的关系存在显著差异(P0.05),在高密度(Ⅰ)与低密度(Ⅲ)样地,芦苇SLA与WUE呈极显著负相关关系(P0.01);在中密度(Ⅱ)样地,二者呈显著负相关关系(P0.05)。不同种群密度的湿地生境中,芦苇通过调整叶片形态构造,使比叶面积和水分利用效率形成了相反的变化趋势,反映了植物适应光照条件、土壤含水量等异质性环境因子的资源利用策略和光合产物积累模式。     

敦煌阳关湿地芦苇叶性状对土壤水分的响应

为了了解干旱区湿地不同水分梯度下芦苇叶性状的构建模式及对不同水分环境的适应策略差异性,以敦煌阳关渥洼池湿地植物芦苇(Phragmites australis)为研究对象,分析不同水分梯度下芦苇叶性状对土壤水分的响应。结果表明:(1)低水分梯度下的叶厚度(LT)和叶片磷含量(LPC)显著高于中、高水分梯度(P0.05),高水分梯度下的叶碳含量(LCC)也显著高于中、低水分梯度(P0.05)。(2)芦苇叶性状之间的关系也因水分的变化而有所不同。就整体而言,叶片碳含量与叶干物质含量(LDMC)极显著正相关(P0.01);叶厚度与叶片磷含量极显著正相关(P0.01),比叶面积(SLA)与叶氮含量(LNC)极显著正相关(P0.01)、与叶碳氮比(C/N)极显著负相关(P0.01)。(3)在水分作为限制因素的条件下,叶片碳含量与比叶面积对水分的响应最为突出。土壤含水量与叶厚度、叶碳含量和叶片磷含量均显著负相关(P0.05)。芦苇在低水分环境下采取高收入低投入的积极型生存策略,高水分下则采取低获取高消耗的保守型生存策略,说明了芦苇在适应异质生境的自我调节机制。     

张掖湿地旱柳叶水势与中脉性状的关联性

植物叶水势和中脉性状是反映叶片水力特性的主要参数,二者之间的关联性对理解植物水分供需平衡的生态适应策略具有重要意义。选择张掖市黑河干流边缘的洪泛平原湿地为实验地,以河岸为起点沿平行河岸线的方向依次设置近水区(样地Ⅰ)、中水区(样地Ⅱ)和远水区(样地Ⅲ)3个水分梯度样地,采用标准化主轴估计方法(standardized major axis estimation,SMA),研究了对水分影响下旱柳(Salix matsudana)叶水势与中脉性状之间的关系。结果表明:随着土壤含水量减少,旱柳林的高度、密度和郁闭度均持续降低,旱柳叶片的中脉密度、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、光合有效辐射(PAR)和叶片温度(Tleaf)逐渐增加,中脉直径、比叶面积及叶水势、叶绿素含量逐渐减少;不同土壤含水量样地旱柳叶水势与中脉性状间的相关性存在差异(P0.05),在样地Ⅰ和样地Ⅲ叶水势与中脉密度呈极显著负相关关系(P0.01),在样地Ⅱ两者之间呈显著负相关关系(P0.05);旱柳叶水势与中脉直径在3个水分梯度样地均呈显著正相关关系(P0.05)。随着湿地土壤含水量减少,旱柳采取降低叶水势、增加中脉密度并减少中脉直径的资源投资策略,反映了该物种在异质生境中具有较强的叶片性状可塑性,从而有利于其适应特殊的湿地生境。     

秦王川盐沼湿地芦苇比叶面积与叶片热耗散的关联性分析

植物比叶面积(SLA)与叶片热耗散的关联性分析,对于探究植物光合产物积累与耗散及其适应特殊生境有重要意义。该研究以秦王川国家湿地公园芦苇(Phragmites australis)种群为研究对象,根据距离水域的远近分别依次设置3个试验样地:Ⅰ(离水域25–40 m,土壤含水量(SM)28.94%)、Ⅱ(离水域10–25 m,SM 45.97%)、Ⅲ(离水域0–10 m,SM 76.81%),研究了秦王川盐沼湿地芦苇SLA与叶片热耗散的关系。结果表明:随着土壤含水量的增加,湿地植被群落的高度和地上生物量呈现逐渐增加的趋势,土壤电导率和光合有效辐射呈显著减小的趋势;叶面积、净光合速率和蒸腾速率均呈增加的趋势,叶厚度呈减少的趋势,SLA呈现先增加后减小的趋势,叶干质量呈现先减少后增加的趋势;从样地Ⅰ到样地Ⅲ,调节性能量耗散的量子产额(Y(NPQ))、非光化学淬灭系数呈减少的趋势,实际光合效率、光化学淬灭系数呈增加的趋势,非调节性能量耗散的量子产额呈先增加后减少的趋势;在样地Ⅰ和Ⅲ,芦苇SLA与Y(NPQ)呈极显著负相关关系(p0.01),在样地Ⅱ,SLA与Y(NPQ)显著负相关(p0.05)。随土壤含水量的梯度性变化,芦苇种群通过调整叶片构建模式从而适时调整SLA的大小以改变叶片热耗散,实现对植物吸收光能的有效利用,反映了植物为适应特殊生境通过改变表型调控叶片热耗散实现自我保护的机制。     

秦王川湿地滨藜叶脉性状与蒸腾速率关系对种群密度的响应

植物蒸腾速率与叶性状关系的环境响应,对探索植物碳水代谢关系和叶性状构建模式之间耦合的生理生态学机制具有重要的意义。选择甘肃省秦王川国家湿地公园的盐沼湿地为实验地,按研究区域滨藜(Atriplex patens)植株密度设置Ⅰ(16—21株/m~2)、Ⅱ(9—15株/m~2)、Ⅲ(9株/m~2)3个梯度,采用标准化主轴估计(standardized major axis estimation,SMA)方法,以叶脉密度和中脉直径分别表示叶脉性状,研究了种群密度影响下滨藜蒸腾速率与叶脉性状的关系。结果表明:随种群密度减小,滨藜的中脉直径、株高、盖度、光合有效辐射(PAR)、叶面积(LA)均逐渐降低,而叶脉密度、叶干重、蒸腾速率(T_r)和净光合速率(P_n)逐渐增加。在高密度(Ⅰ)和低密度(Ⅲ)中,滨藜的蒸腾速率和叶脉密度之间存在极显著正相关关系(P0.01),与中脉直径之间存在显著的负相关关系(P0.05);在中密度(Ⅱ)中,滨藜的蒸腾速率与叶脉密度呈显著正相关关系(P0.05),与中脉直径不存在相关关系(P0.05)。在小密度样地,蒸腾速率(T_r)较小,滨藜采取减小叶脉密度、增大中脉直径的策略,即在阴生环境中滨藜叶片需要大的中脉直径来支撑,同时较小的叶脉密度亦可满足其蒸腾需求,体现了密度制约下湿地植物的生物量分配格局和资源利用对策。     

秦王川盐沼湿地芦苇叶片比叶面积与光合效率的关联分析

植物比叶面积(SLA)与光合效率的关联性分析,有助于理解植物叶片的光合产物分配与能量分配之间的权衡机制。该研究以秦王川国家湿地公园芦苇(Phragmites australis)种群为研究对象,沿芦苇群落末端至水域边缘分别依次设置:(I:土壤电导率(EC) 2.3—2.8 ms/cm)、(II:1.8—2.2 ms/cm)、(III:0.8—1.5 ms/cm) 3个试验样地,研究了秦王川盐沼湿地不同土壤盐分条件下芦苇叶片SLA与光合效率的关系。结果表明:随着土壤盐分含量的降低,湿地群落的高度、地上生物量逐渐增大,密度、光合有效辐射(PAR)呈逐渐减小的趋势;叶面积、株高、净光合速率(P_n)、水分利用效率(WUE)和蒸腾速率(T_r)均呈逐渐增大的趋势,叶厚度逐渐减小,比叶面积呈先增加后减少的变化趋势,叶干重的变化趋势与比叶面积完全相反;芦苇叶片实际光合效率(Y(II))、光化学淬灭系数(Q_P)和电子传递速率(ETR)呈先减少后增大的变化趋势,非光化学猝灭系数(NPQ)、调节性能量耗散的量子产额(Y(NPQ))和最大光化学效率(F_v/F_m)呈先增加后减少的变化趋势,非调节性能量耗散的量子产量(Y(NO))呈逐渐增大的变化趋势。在3个样地中,芦苇SLA与Y(II)和ETR之间均呈极显著负相关关系(P0.01),SMA斜率的绝对值均呈先增大后减少的变化趋势。随土壤含盐量的梯度性变化,芦苇种群适时调整叶片构件模式以改变叶片电子传递速率和实际光化学效率,实现植物光合效率的最大化,反映了盐沼湿地植物的特殊生存策略和叶片构件模式。     

胡杨异形叶结构型性状及其与胸径关系

对胡杨5种类型植株的叶片厚度、叶面积、比叶面积、叶片干重和干物质含量等5个结构型性状指标进行分析,研究叶片的结构型性状与胸径之间及各个结构型性状彼此间相互关系。结果表明:叶面积、叶厚度和叶干重与胸径呈极显著正相关(P0.01),叶片干物质含量与胸径间呈显著正相关(P0.05),比叶面积与胸径之间呈极显著负相关(P0.01),说明随着植株生长发育的进行,叶片的面积、厚度、干重和干物质含量均逐渐增加,而比叶面积逐渐减小。各性状指标间相关性表现为叶面积、叶厚度、叶干物质和叶片干物质含量任意2个指标之间均呈显著或极显著正相关;而比叶面积与这4个指标间均呈显著或极显著负相关。     

密度制约下尕海湿地黄帚橐吾叶绿素与叶面积、叶厚度间的关系

密度制约下植物叶性状间的关系,对于认识植物叶片的物理构建与生理代谢的关系具有重要的意义。本研究采用标准化主轴估计分析方法,按黄帚橐吾(Liguaria virgaurea)种群数设置I(171～240株·m~(-2))、II(101～170株·m~(-2))和III(30～100株·m~(-2))3个密度,分析了尕海湿地不同种群密度黄帚橐吾叶绿素含量与叶面积、叶厚度的关系。结果表明:随着黄帚橐吾种群密度的降低,湿地群落的密度呈先减小后增大的U型趋势、盖度逐渐降低、高度和土壤水分逐渐增加,黄帚橐吾的叶面积和叶绿素含量逐渐增加、叶厚度和群落内部光合有效辐射逐渐减小、净光合速率和蒸腾速率呈先减小后增大的U型趋势;叶绿素含量与叶面积呈显著负相关(P0.05)、与叶厚度呈显著正相关(P0.05)。生长在高密度湿地的黄帚橐吾选择增加叶绿素含量且构建小而厚的叶片,在低密度湿地选择减少叶绿素含量且构建大而薄的叶片,反映了植物适应光照条件等异质性环境因子的资源利用策略和光合产物积累模式。     

张掖湿地旱柳冠层内垂直层次光截获与叶片光合生理特性的关系

林冠光能截取(LI)与叶片光合生理特性的关联性反映了植物功能性状对光环境变化的响应及适应,是冠层结构和环境条件综合作用的结果。在张掖市黑河干流边缘的洪泛平原湿地随机选择10个样地,按等分原则将样地内的旱柳(Salix matsudana)冠层分为上、中、下3个层次,研究了旱柳冠层各层次LI与叶片蒸腾速率(T_r)、净光合速率(P_n)的相互关系。结果表明:随着旱柳冠层下降,叶面积指数(LAI)、平均叶倾角(MLA)、叶厚度、光合有效辐射(PAR)、LI、T_r和P_n均呈逐渐减小趋势,叶面积呈逐渐增加趋势,叶片含水量呈先增大后减小的趋势,叶片聚集类型由聚集为主转向分散为主;在树冠上层和下层,LI与T_r、P_n均呈显著正相关(P0.05),中层呈极显著正相关(P0.01)。在旱柳冠层内部,上层倾向于减小LI、T_r与P_n的保守性生存模式,中层和下层选择增大LI、T_r与P_n的开拓性模式,反映了湿地植物在异质性生境中根据其功能需求在自身性状之间进行的资源优化配置。     

不同密度旱柳的树冠构型与光截获

植物可以通过调整树冠构型和光截获来增强自身的光合效率和竞争力。在甘肃省张掖市黑河干流边缘的洪泛平原湿地选取I(25–36 Ind.·plot–1)、II(37–48 Ind.·plot–1)和III(49–60 Ind.·plot–1)3个密度梯度,研究了不同密度旱柳(Salix matsudana)的冠层厚度、冠层面积和冠层光截获,以及它们的相互关系。结果表明:随旱柳种群密度增加,土壤水分逐渐增加、土壤电导率和水分利用率逐渐减小,旱柳枝长度与冠层厚度呈逐渐增大的趋势,光合有效辐射、分枝数、分枝角度与冠层面积呈逐渐减小的趋势,叶面积指数和光截获、净光合速率和蒸腾速率在中密度样地最大;旱柳的光截获与冠层厚度和冠层面积在低密度样地分别呈极显著正相关和负相关关系,在高密度样地呈显著正相关和负相关关系(p0.05),在中密度样地均呈极显著正相关关系(p0.01)。旱柳在低密度选择减小光截获与冠层厚度而增大冠层面积的水平空间拓展模式,在高密度倾向于垂直空间拓展模式,反映了植物树冠构型在不同生境中的表型可塑性变化。     

壳斗科五树种幼苗叶片结构型性状及其相关关系

通过种子的人工采集、低温沙藏和温室培育后,将幼苗移栽到环境条件相同的同质园中自然生长,研究了中亚热带壳斗科丝栗栲(Castanopsis fargesii)、苦槠(C.sclerophylla)、锥栗(Castanea henryi)、板栗(C.mollissima)和麻栎(Quercus acutissima)2年生幼苗生长季节的叶面积、叶厚度、比叶面积、叶干物质含量、叶氮浓度、叶磷浓度和叶氮磷比7种结构型性状的差异及其相关关系。结果表明:(1)在5树种幼苗中,锥栗幼苗的叶面积和比叶面积最大、叶氮浓度最高,其叶干物质含量最低;丝栗栲幼苗的叶面积最小、叶氮浓度和叶磷浓度最低;苦槠幼苗的叶厚度和比叶面积最小,其叶干物质含量最高;板栗幼苗则是叶厚度最小;同时5树种幼苗叶片的氮磷比均无显著差异(P0.1)。(2)Pearson相关和线性回归分析表明,壳斗科5树种幼苗的叶面积与叶氮浓度极显著正相关(P0.01),并与比叶面积显著正相关(P0.05);叶厚度与比叶面积极显著负相关(P0.01),其与叶干物质含量显著正相关(P0.05);比叶面积与叶干物质含量极显著负相关(P0.01),并与叶氮浓度极显著正相关(P0.01),同时与叶磷浓度显著负相关(P0.05);叶氮浓度与叶干物质含量、叶磷浓度分别为显著负相关(P0.05)和显著正相关(P0.05)。该研究结果表明壳斗科5树种幼苗叶片的7种结构型性状表现出了一定的种间差异性,但同一结构型性状的大小顺序和种间差异的显著性不同;同时所有树种幼苗叶片各结构型性状间的相关性及其显著程度不同。     

唐古特白刺叶性状及叶片δ13C、δ15N沿降水梯度的变化特征

叶片性状反映了植物对环境的适应能力及自我调控能力。以唐古特白刺天然种群为研究对象,沿300—40 mm年降水梯度,测定了7个样地的唐古特白刺叶片性状及叶片δ~(13)C、δ~(15)N。结果表明:(1)沿降水梯度变化,7个地区唐古特白刺叶宽、长宽比、叶厚、叶面积、比叶面积、叶氮含量、叶片δ~(13)C和δ~(15)N变异性显著(P0.05),而叶长差异不显著(P0.05)。唐古特白刺通过叶片各功能性状间的调节来适应环境的变化,并形成性状间的最佳功能组合。(2)唐古特白刺叶片δ~(13)C与叶面积、比叶面积呈负相关关系,与叶氮含量呈正相关关系,但其相关性均未达到显著性水平(P0.05),仅与地下水埋深表现出了极显著的正相关关系(P0.01)。在降水量小于100 mm的区域,白刺主要利用地下水源,成为隐域植被,从而降低了对其他环境因子的响应。(3)叶片厚度和叶氮含量可以作为体现不同地区间唐古特白刺差异的叶功能性状。数据显示叶片厚度与年平均温度正相关(P0.05),尤其与年最高气温大于35℃日数关系更为密切(P0.01);在高温环境下,叶片增厚的同时叶氮含量显著降低(P0.05),而这一过程中叶片δ~(15)N值却有增加趋势(R~2=0.62,P0.05),因此叶厚度和叶氮含量对叶片δ~(15)N的相对影响在干旱与半干旱区之间发生转变,这为进一步探究干旱区荒漠植被的水分限制阈值提供了新思路。     

薰衣草枝叶性状关系的个体大小依赖

植物枝叶性状的个体大小差异,是植物适应异质性环境所形成的冠层构建策略,对于理解枝叶构建机制及光合生理代谢具有重要意义。于2017年7月下旬,在金水湖湿地公园选择一块薰衣草样地,根据体积将薰衣草(Lavandula angustifolia)分为3个大小等级[I级:植株体积的立方根(d)≤60 cm、II级(60 cmd≤90 cm)和III级(d90 cm)],采用一元线性回归方法,研究了薰衣草种群枝叶性状的个体大小依赖。结果表明:随着薰衣草植株大小等级增大,薰衣草的叶面积、枝长度、枝数量和枝横截面积逐渐增大,而叶数量、叶厚度和分枝角度逐渐减小。薰衣草叶面积、枝长度和枝数量与个体大小呈极显著的正相关(P0.01),枝横截面积与个体大小呈显著的正相关(P0.05),叶数量和叶厚度与个体大小呈极显著的负相关(P0.01),分枝角度与个体大小呈显著的负相关(P0.01)。为提高资源利用效率,大个体薰衣草选择生长少量大而薄的叶片以及分配更多的生物量用于小枝的生长;而小个体薰衣草选择生长多数小而厚的叶片以及短而细的枝条,体现了不同大小等级薰衣草枝叶表型可塑性。     

中亚热带樟科3种植物幼苗叶结构型性状的种间差异及其相关性

为了揭示植物叶功能性状对全球气候变化的响应和适应规律,以樟科3种植物幼苗为研究对象,将其人工采集的种子经低温沙藏并于温室培育,然后将幼苗移栽到野外同质园中自然生长,研究中亚热带樟科植物刨花楠(Machilus pauhoi)、香樟(Cinnamomum camphora)和闽楠(Phoebe bournei)两年生幼苗生长季节9种叶结构型性状的种间差异及其相关性。结果显示,(1)在3种植物幼苗中,香樟叶面积、叶厚度、叶体积、叶氮磷比最大,叶氮浓度最高,叶组织密度最小;闽楠叶组织密度、叶干物质含量最大,叶磷浓度最高,叶面积、叶体积、比叶面积、叶氮磷比最小,叶氮浓度最低;刨花楠比叶面积最大,叶厚度、叶干物质含量最小,叶磷浓度最低;3种植物幼苗的叶厚度之间均无显著差异。(2)Pearson相关分析和线性回归分析结果表明,樟科3种植物幼苗的叶面积与叶体积间呈极显著正相关(P0.01)、与叶干物质含量间呈极显著负相关(P0.01)、与叶磷浓度间呈极显著负相关(P0.01)、与叶组织密度间呈显著负相关(P0.05)、与叶氮浓度间呈显著正相关(P0.05);叶厚度与比叶面积间呈显著负相关(P0.05)、与叶干物质含量间呈显著正相关(P0.05);叶体积与叶组织密度间呈极显著负相关(P0.01)、与叶氮浓度间呈极显著正相关(P0.01)、与叶磷浓度间呈显著负相关(P0.05);叶组织密度与叶磷浓度间呈显著正相关(P0.05);比叶面积与叶干物质含量间呈极显著负相关(P0.01)、与叶磷浓度间呈极显著负相关(P0.01);叶干物质含量与叶磷浓度间呈极显著正相关(P0.01)。这表明在同质园中生长的刨花楠、香樟和闽楠幼苗的9种叶结构型性状表现出一定的种间差异,不同物种同一叶结构型性状指标的大小顺序、种间差异及其显著性不同;3种植物幼苗不同叶结构型性状之间的相关性及其显著程度也不同。本研究结果为揭示樟科3种植物幼苗叶功能性状对全球气候变化的响应和适应规律提供了基础数据。     

不同土壤水分条件下洪泛平原湿地芨芨草叶片厚度与叶脉性状的关系

叶片厚度和叶脉性状的关联性影响着叶片水分的动态平衡,对揭示植物叶片水分运输与生长速率耦合的生理生态学机制具有重要的意义。该文选择位于张掖市黑河干流边缘的洪泛平原湿地作为实验地,以河边为起点,沿垂直河岸线的方向依次设置I(50.07%)、II(38.77%)、III(31.5%)、IV(20.4%)4个土壤含水量梯度样地,采用标准化主轴估计(SMA)方法,以叶脉密度和叶脉直径分别表示叶脉性状,研究了不同土壤水分条件下芨芨草(Achnatherum splendens)种群的叶片厚度与叶脉性状的生长关系。结果表明:随着湿地群落土壤含水量的逐渐降低,湿地群落的植被密度和高度逐渐降低,土壤电导率逐渐增大;芨芨草的叶脉密度、叶片厚度、水分利用效率和光合有效辐射呈逐渐增加的趋势,叶脉直径、蒸腾速率和分枝数呈逐渐减小的趋势,净光合速率和株高呈先增大后减小的趋势;随着湿地群落土壤含水量的逐渐降低,芨芨草叶片厚度与叶脉密度、叶脉直径的相关性在不同样地间存在差异;芨芨草叶片厚度与叶脉密度呈显著的正相关关系,SMA的斜率呈逐渐减小的趋势,且在样地I和样地IV与1.0存在显著差异;叶片厚度与叶脉直径呈显著的负相关关系,SMA的斜率呈逐渐增大的趋势,且在样地I和样地IV与–1.0存在显著差异。芨芨草在土壤水分较充足的湿地群落倾向于少量粗脉的薄叶片构建方式,在受土壤水分胁迫时选择大量细脉的厚叶片的生长模式,体现了湿地植物在资源异质性分布的生境中根据其功能需求在自身性状之间进行的资源优化配置。     

不同土壤水分条件下洪泛平原湿地芨芨草叶片厚度与叶脉性状的关系北大核心CSCD

叶片厚度和叶脉性状的关联性影响着叶片水分的动态平衡,对揭示植物叶片水分运输与生长速率耦合的生理生态学机制具有重要的意义。该文选择位于张掖市黑河干流边缘的洪泛平原湿地作为实验地,以河边为起点,沿垂直河岸线的方向依次设置I(50.07%)、II(38.77%)、III(31.5%)、IV(20.4%)4个土壤含水量梯度样地,采用标准化主轴估计(SMA)方法,以叶脉密度和叶脉直径分别表示叶脉性状,研究了不同土壤水分条件下芨芨草(Achnatherum splendens)种群的叶片厚度与叶脉性状的生长关系。结果表明:随着湿地群落土壤含水量的逐渐降低,湿地群落的植被密度和高度逐渐降低,土壤电导率逐渐增大;芨芨草的叶脉密度、叶片厚度、水分利用效率和光合有效辐射呈逐渐增加的趋势,叶脉直径、蒸腾速率和分枝数呈逐渐减小的趋势,净光合速率和株高呈先增大后减小的趋势;随着湿地群落土壤含水量的逐渐降低,芨芨草叶片厚度与叶脉密度、叶脉直径的相关性在不同样地间存在差异;芨芨草叶片厚度与叶脉密度呈显著的正相关关系,SMA的斜率呈逐渐减小的趋势,且在样地I和样地IV与1.0存在显著差异;叶片厚度与叶脉直径呈显著的负相关关系,SMA的斜率呈逐渐增大的趋势,且在样地I和样地IV与–1.0存在显著差异。芨芨草在土壤水分较充足的湿地群落倾向于少量粗脉的薄叶片构建方式,在受土壤水分胁迫时选择大量细脉的厚叶片的生长模式,体现了湿地植物在资源异质性分布的生境中根据其功能需求在自身性状之间进行的资源优化配置。     

张掖湿地旱柳叶脉密度与水分利用效率的关系

植物叶脉密度与水分利用效率(WUE)的关联性影响着植物水分的供需平衡,为验证植物进化过程中形成的生态适应策略提供了适用性理论依据。该文选择张掖市黑河干流边缘的洪泛平原湿地为实验地,以河岸为起点沿平行河岸线的方向依次设置近水区(样地Ⅰ)、中水区(样地Ⅱ)和远水区(样地Ⅲ)3个水分梯度样地,结合相关分析和标准化主轴分析,研究了水分影响下旱柳(Salix matsudana)叶脉密度与WUE之间的关系。结果表明:随着土壤含水量减少,旱柳林的高度和郁闭度均持续降低,旱柳叶片的叶脉密度、WUE、净光合速率、蒸腾速率、光合有效辐射和饱和水汽压差逐渐增加,比叶面积、气孔导度和胞间CO_2浓度逐渐减小;不同土壤含水量样地旱柳叶脉密度与WUE间的相关性存在差异(p0.05),在样地Ⅰ和样地Ⅲ,叶脉密度与WUE呈极显著正相关关系(p0.01);在样地Ⅱ,两者之间呈显著正相关关系(p0.05);样地Ⅰ叶脉密度与WUE的相关系数显著小于1,样地Ⅱ和样地Ⅲ叶脉密度与WUE的相关系数显著大于1(p0.05)。旱柳植株通过合理调整叶脉密度与WUE间的资源配置,即增加叶脉密度的同时提高叶片的WUE,以补偿水分梯度上的不利因素对种群正常的生理活动带来的影响,反映了该物种在异质生境中具有较强的叶片性状可塑性,从而有利于其适应特殊的湿地生境。     

干旱区湿地芦苇各器官生态化学计量对土壤因子的响应

了解植物养分浓度及其化学计量对土壤因子的响应,对预测脆弱而敏感生态系统对环境变化的响应至关重要。以敦煌阳关湿地优势种芦苇(Phragmites australis)为对象,通过野外调查与实验分析,研究芦苇不同器官生态化学计量特征及其影响因素。结果表明:芦苇各器官C、P含量为叶>根>茎,N含量及N∶P为叶>茎>根,C∶N为根>茎>叶,C∶P则为茎>根>叶。叶、根C含量显著高于茎(P<0.05),叶、根C含量之间无显著差异(P>0.05),根、茎和叶N、P含量及C∶N、C∶P和N∶P差异显著(P<0.05);芦苇根N∶P<14,叶片N∶P>16,茎N∶P介于14~16;C含量在各器官之间均无显著相关性(P>0.05),根与茎、叶N含量之间呈极显著正相关(P<0.01),根与茎P含量呈极显著正相关(P<0.01),茎与叶N含量呈显著正相关(P<0.05);土壤盐分与芦苇根和茎N含量呈极显著正相关(P<0.01),土壤P含量与茎P含量呈极显著正相关(P<0.01),土壤有效P与根、茎N含量呈极显著正相关(P<0.01);土壤P是影响芦苇根、茎化学计量的主要因素,土壤盐分是影响叶片化学计量的主要因素,芦苇趋向提高各器官N含量来应对高盐、低P的土壤环境。