浙江天童木本植物Corner法则的检验:微地形的影响

枝叶的大小和数量关系表征了植物应对环境胁迫的水力结构特征,当前,对其在微生境间的变化规律不太清楚。该研究在浙江天童常绿阔叶林中,按照地形的凸凹差异,各选择了10个群落,采用标准化主轴估计方法,分别比较了植物枝大小(横截面积)-叶大小(总叶面积)关系、枝大小(横截面积)-枝数量(枝稠密度)关系和叶大小(单叶面积)-叶数量(生叶强度)关系在两类生境的变化。结果发现:1)在两类生境中,枝横截面积和总叶面积显著异速正相关(p0.001),存在显著大于1的共斜率;其回归方程截距在凹型生境显著大于凸型生境,表明在一定枝大小下,凹型生境比凸型生境的植物枝条支撑更大的叶面积;2)枝横截面积与枝稠密度显著负相关(p0.001),且在两生境间存在显著小于–1的共斜率;回归方程截距在生境间无显著差异(p0.05),表明凹型与凸型生境的植物在单位大小枝条配置的分枝数相同;3)单叶面积与生叶强度显著负相关(p0.001),且也在生境间存在显著小于–1的共斜率;回归方程的截距在凹型生境显著大于凸型生境,表明在叶片大小相同时,凹型比凸型生境的植物在单位大小枝条上支撑的叶片数更多。综上,与凸型生境相比,凹型生境植物单位大小枝条更倾向于支持数量较多的大叶片。本研究证明,植物Corner法则和叶大小-叶数量的权衡在局域尺度也具普适性。枝叶大小和叶数量配置的调整体现了植物水力结构对凸凹生境不同水分供应的选择偏好。     

浙江天童木本植物小枝的“大小-数量”权衡

枝条大小和数量关系反映了植物适应环境胁迫的构型和生物量分配策略。该研究以浙江天童木本植物为对象, 通过对小枝大小(横截面积)与数量(稠密度)关系的研究发现: 1)小枝稠密度与枝截面积显著负相关(斜率为-1.32, CI = -1.48- -1.17; p < 0.05); 2)在相同曝光度, 在II级曝光环境(植株40%-80%暴露在直射光中)中常绿植物比落叶植物单位小枝截面积的小枝稠密度高, 而在I级(植株<40%暴露在直射光中)和III级(>80%暴露在直射光中)曝光环境中, 小枝稠密度在两种生活型间无显著差异; 3)在不同曝光度下, 常绿植物单位枝条在I和II级比III级曝光水平具有更高的小枝稠密度; 但落叶植物单位枝条的小枝稠密度在3个曝光水平相同; 4)相同枝条大小下, 4 m以下灌木比4 m以上的亚乔木和乔木具有更高的小枝稠密度。总之, 天童地区木本植物的小枝“大小-数量”关系符合Corner法则(描述枝叶“大小-数量”关系的法则), 且在不同生活型间存在差异, 常绿植物相对于落叶植物, 灌木相对于乔木具有较高的小枝稠密度, 从而有利于它们适应光资源的限制。     

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。     

祁连山北坡霸王枝-叶性状关系的个体大小差异

枝与叶片权衡关系的个体大小差异性, 是物种形成不同冠层结构充分利用空间资源的一种策略, 有利于植株通过构型调整自身的光合效率和增强竞争力。在祁连山北坡荒漠草地, 根据体积将霸王(Zygophyllum xanthoxylum)分为3个大小等级(I级: (植株体积的立方根(d) ≤ 60 cm)、II级(60 cm < d ≤ 120 cm)和III级(d > 120 cm)), 采用标准化主轴估计方法, 研究了不同大小等级霸王种群枝长度与叶面积、叶数量的生长关系。结果表明: 随着植株大小等级增大, 霸王的枝长度、叶面积、枝横截面积逐渐增大, 叶数量呈逐渐减小趋势; 霸王枝长度的增长速度大于或等于叶面积的增长速度, 枝长度的增加速度大于叶数量的增加速度; 随着个体大小等级的增加, 霸王枝长度与叶面积的异速斜率、枝长度与叶数量回归方程的y轴截距均显著减小, 即植株叶面积与枝长度比值、叶数量的投入均显著降低。为提高资源利用效率, 霸王小个体植株倾向于短枝上着生大量的小叶, 大个体植株趋向于长枝上着生少量的大叶, 随植株大小等级增加, 叶面积增加而叶数量降低, 对小枝的资源配置具有一定的影响。     

猫儿山铁杉相邻植株冠层机械磨损对枝叶性状的影响

机械磨损是邻体植物冠层接壤区域的重要生态过程之一, 对枝叶生理和形态特征具有重要影响。但是, 当前非常缺乏邻体植物冠层机械磨损对枝叶功能性状影响特征和权衡机制的深入研究。该研究以广西猫儿山的铁杉(Tsuga chinensis)为对象, 通过比较邻体冠层间机械磨损区优势枝、劣势枝与非机械磨损区的叶面积、叶长、叶宽、叶厚、比叶面积、叶干物质含量、叶干质量、末端枝含水率和枝直径的差异, 分析枝叶功能性状在机械磨损影响下的变异和权衡关系。结果显示: 机械磨损显著影响邻体冠层叶干物质含量、比叶面积和叶干质量。具体而言, 机械磨损区优势枝叶干物质含量显著大于劣势枝和非机械磨损区, 优势枝比叶面积显著低于劣势枝和非机械磨损区, 劣势枝叶干质量显著低于优势枝和非机械磨损区。其次, 机械磨损对枝叶性状关系的影响格局不同。叶面积-叶长在机械磨损区优势枝、劣势枝和非机械磨损区间表现出一致的正向关系; 叶面积-叶宽、叶面积-叶干质量、叶宽-叶厚、叶厚-末端枝直径和叶长-叶宽仅在机械磨损区优势枝显著正相关; 叶面积-末端枝直径和末端枝直径-末端枝含水率仅在劣势枝显著负相关; 叶干物质含量-叶厚仅在劣势枝显著正相关。其余性状关系在机械磨损区优势枝、劣势枝和非机械磨损区均不显著。以上结果表明, 森林植物邻体间的冠层机械磨损可显著改变枝叶功能性状的权衡关系。     

秦王川湿地不同密度柽柳枝-叶性状及其光合特性

枝、叶是植物的两个重要功能器官,密度制约下其异速生长关系不仅是植物个体发育过程的表现,也是植物与环境互相作用的结果。柽柳是干旱区湿地的主要植物之一,密度制约下其小枝与叶的异速生长关系对于理解干旱区湿地环境下植物的资源利用策略具有重要意义。在兰州市秦王川干旱区湿地,将柽柳(Tamarix gansuensis H.Z.Zhang)种群分为Ⅰ(0.1—0.35棵/m~2)、Ⅱ(0.35—0.6棵/m~2)和Ⅲ(0.6—0.85棵/m~2)3个密度梯度,应用标准化主轴估计(standardized major axis estimation,SMA)法,研究了不同密度下,柽柳当年生小枝长度与叶面积、叶数量的生长关系及叶片光合特性。结果表明:随着柽柳种群密度的增加,群落土壤含水量逐渐增加,土壤容重、pH值和电导率逐渐减小;柽柳平均高度、郁闭度、枝长度和叶面积呈逐渐增大趋势,冠幅、基径、分枝角度、叶数量和光合有效辐射呈逐渐减小趋势;叶面积指数、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度先增加后减小。枝长度与叶面积、叶数量在不同的密度梯度下显著正相关(异速斜率k0,P0.05),随着密度梯度的增加,枝长度与叶面积的回归斜率逐渐减小(异速斜率0.65≤k≤0.98,P0.05),枝长度和叶数量回归斜率不变(异速斜率k=0.9,P0.01),截距沿着y轴显著的正向移动(截距0.25—1.93)。随着种群密度的增加,柽柳由较小枝长度、叶面积和较大分枝角度、叶数量的枝叶构建模式,发展为较大枝长度、叶面积和较小分枝角度和叶数量的垂直空间拓展模式并提高气孔导度、光合速率和蒸腾速率、降低水分利用效率,反映了该物种在干旱区湿地环境中、密度制约条件下的表型可塑适应机制和资源利用策略。     

常绿和落叶阔叶物种当年生小枝茎长度和茎纤细率对展叶效率的影响

枝和叶是组成树冠的两个最主要的结构单元,枝条的结构特征及其与叶性状之间的变化关系决定了植物对光照、空间等资源的利用和适应策略。该研究以小枝茎长度和茎纤细率表征茎结构,以叶面积比(即单位小枝茎干质量的总叶面积)、叶密度(即单位茎长度的叶数量)和叶茎生物量比(即单位小枝茎干质量的总叶干质量)表征展叶效率,以浙江省清凉峰自然保护区25个常绿阔叶物种和60个落叶阔叶物种为对象,探讨小枝茎结构变化对展叶效率的影响。结果显示,展叶效率无论是用叶面积比、叶密度还是用叶茎生物量比表示,常绿和落叶物种小枝的茎长结构性状均与展叶效率呈显著的负相关关系,即随着小枝茎长度和茎纤细率的增加,展叶效率逐渐降低,可能反映了机械安全和光照限制的作用。同时,尽管茎长度-展叶效率的斜率在常绿和落叶物种间无显著差异,并且常绿物种叶密度与小枝茎结构性状之间的关系截距显著大于落叶物种,即常绿物种具有较高的出叶强度。但由于单叶面积和比叶面积显著小于落叶物种,在某一给定的小枝茎长结构下,常绿物种每单位质量的茎生物量投资获得的总叶面积和总叶质量都比落叶物种少,即常绿物种的展叶效率比落叶物种低。这可能反映了常绿物种高消耗慢收益的保守型策略。这些结果表明,小枝茎长结构对展叶效率具有显著的影响,并将随叶习性的不同而改变,与植物对环境的适应策略密切相关。     

黔中喀斯特木本植物功能性状变异及其适应策略

性状变异反映了植物的生活史对策。该研究以贵州普定县天龙山10种木本植物为对象, 通过分析枝叶和根系9个功能性状的种间与种内变异, 揭示植物对喀斯特生境的适应策略。结果表明: (1) 9个性状变异程度不同, 细根组织密度的种间和种内变异系数最大, 分别达96.47%和51.44%, 小枝干物质含量的种间与种内变异最小, 分别为11.67%和6.83%。(2)种间水平的细根组织密度在不同物种中没有显著的差异, 比根长、叶厚度、叶面积、比叶面积、叶干物质含量、叶组织密度、小枝干物质含量和小枝组织密度均表现出显著的差异。在种内, 比叶面积差异显著, 其他性状差异不显著。(3)绝大多数叶和枝性状间显著相关, 比根长与比叶面积显著负相关, 其他根系性状与枝叶性状相关性不显著。总之, 与同纬度非喀斯特地区植物相比, 普定喀斯特地区植物具有较小的叶面积和比根长度, 较大的叶干物质含量、叶组织密度等一系列有利于减小蒸腾和储存养分的功能性状组合, 这可能是其适应干旱贫瘠的喀斯特环境的主要生态策略。     

EFFECTS OF TWIG SIZE ON BIOMASS ALLOCATION WITHIN TWIGS AND ON LAMINA AREA SUPPORTING EFFICIENCY IN RHODODENDRON: AL. LOMETRIC SCALING ANALYSES

 当年生小枝是多年生植物体上最活跃的部分之一, 其生物量分配是植物生活史对策研究的一个重要内容。该文采用标准化主轴估计(Standardized major axis estimation, SMA)和系统独立比较分析(Phylogenetically independent contrast analysis, PIC)的方法, 研究了杜鹃花属(Rhododendron)植物一年生小枝的大小对小枝叶片、叶柄和茎的生物量分配的影响, 以及对叶面积支持效率(即单位质量小枝支持的叶面积)的影响。结果显示: 1)小枝大小对叶片生物量分配比率的影响不显著, SMA斜率为1.040 (95%的置信区间(CI)=0.998～1.085); 但是, 小枝越大, 叶柄生物量分配比例越高(SMA斜率为1.245, 显著大于1.0, 呈显著的异速生长关系)。2)小枝越小, 单叶面积越小(支持Corner法则), 单位质量小枝所支持的叶面积越大, 即具有较小枝条和较小叶片的物种可能具有较高的叶面积支持效率。这些结果有助于我们更好地理解亲缘关系十分接近的杜鹃花属植物, 在不同生境条件下叶片大小的差异, 以及为什么在胁迫生境条件下小叶物种更为常见。     

兰州北山刺槐枝叶性状的坡向差异性

枝叶生长关系是植物在环境胁迫条件下提高空间资源利用能力的一种策略, 弄清枝叶生长关系对理解植物应对环境异质性的表型可塑性具有重要意义。该文利用ArcGIS建立研究区域的数字高程模型, 研究了兰州市北山不同坡向人工林刺槐(Robinia pseudoacacia)小枝茎截面积-总叶面积和出叶强度-单叶面积的生长关系。结果表明: 随着坡向由北坡向东坡、南坡和西坡转变, 刺槐林群落的郁闭度、高度和土壤含水量呈现先减小后增大的趋势, 刺槐小枝茎截面积、总叶面积和单叶面积呈现先减小后增大的趋势, 出叶强度呈现先增大后减小的趋势; 北坡、东坡、南坡和西坡4个坡向的刺槐小枝的茎截面积和总叶面积均呈显著的正相关关系(p < 0.05), 并存在显著大于1的共同斜率, 刺槐的出叶强度与单叶面积均呈显著的负相关关系(p < 0.05), 并存在接近于-1的共同斜率; 随着坡向由北坡向东坡、南坡和西坡转变, 茎截面积-总叶面积和出叶强度-单叶面积两组关系的回归方程截距呈现先减小后增大的趋势。刺槐枝叶在不同坡向上的异速生长关系反映了植物功能性状对生长环境的响应和适应, 以及植物构型构建的投资权衡机制。     

Variations of plant functional traits and adaptive strategy of woody species in a karst forest of central Guizhou Province,southwestern China

性状变异反映了植物的生活史对策。该研究以贵州普定县天龙山10种木本植物为对象, 通过分析枝叶和根系9个功能性状的种间与种内变异, 揭示植物对喀斯特生境的适应策略。结果表明: (1) 9个性状变异程度不同, 细根组织密度的种间和种内变异系数最大, 分别达96.47%和51.44%, 小枝干物质含量的种间与种内变异最小, 分别为11.67%和6.83%。(2)种间水平的细根组织密度在不同物种中没有显著的差异, 比根长、叶厚度、叶面积、比叶面积、叶干物质含量、叶组织密度、小枝干物质含量和小枝组织密度均表现出显著的差异。在种内, 比叶面积差异显著, 其他性状差异不显著。(3)绝大多数叶和枝性状间显著相关, 比根长与比叶面积显著负相关, 其他根系性状与枝叶性状相关性不显著。总之, 与同纬度非喀斯特地区植物相比, 普定喀斯特地区植物具有较小的叶面积和比根长度, 较大的叶干物质含量、叶组织密度等一系列有利于减小蒸腾和储存养分的功能性状组合, 这可能是其适应干旱贫瘠的喀斯特环境的主要生态策略。     

张掖湿地芨芨草叶大小和叶脉密度的权衡关系

叶大小-叶脉密度的权衡关系是植物叶经济谱理论的基础, 对理解资源竞争条件下植物叶片的物理构建与生理代谢的关系具有重要的意义。该文采用标准化主轴估计(standardized major axis estimation, SMA)的方法, 按芨芨草(Achnatherum splendens)株丛密度设置I (>12丛·m^-2)、II (8-12丛·m^-2)、III (4-8丛·m^-2)和IV (<4丛·m^-2) 4个密度梯度, 以叶面积和叶干质量分别表示叶大小, 对张掖洪泛平原湿地不同密度条件下芨芨草种群的叶大小和叶脉密度的关系进行研究。结果表明: 随着芨芨草株丛密度的降低, 湿地群落的土壤含水量逐渐减小、土壤电导率逐渐增加, 芨芨草的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和分枝数呈先增大后减小的趋势, 叶面积、叶干质量、比叶面积和株高呈逐渐减小趋势、光合有效辐射(PAR)和叶脉密度呈逐渐增加趋势; 芨芨草叶大小和叶脉密度在高密度(I)和低密度(IV)样地均呈极显著负相关关系(p < 0.01), 中密度(II、III)样地二者呈显著负相关关系(p < 0.05); 叶大小和叶脉密度回归方程的SMA斜率在不同密度样地均显著小于-1 (p < 0.05), 即芨芨草叶大小和叶脉密度呈“此消彼长”的权衡关系。在高密度湿地群落芨芨草倾向于大叶片低叶脉密度的叶片构建模式, 在低密度湿地群落选择小叶片高叶脉密度的异速生长模式, 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。     

Slope-related variations in twig and leaf traits of Robinia pseudoacacia in the northern mountains of Lanzhou

 枝叶生长关系是植物在环境胁迫条件下提高空间资源利用能力的一种策略, 弄清枝叶生长关系对理解植物应对环境异质性的表型可塑性具有重要意义。该文利用ArcGIS建立研究区域的数字高程模型, 研究了兰州市北山不同坡向人工林刺槐(Robinia pseudoacacia)小枝茎截面积-总叶面积和出叶强度-单叶面积的生长关系。结果表明: 随着坡向由北坡向东坡、南坡和西坡转变, 刺槐林群落的郁闭度、高度和土壤含水量呈现先减小后增大的趋势, 刺槐小枝茎截面积、总叶面积和单叶面积呈现先减小后增大的趋势, 出叶强度呈现先增大后减小的趋势; 北坡、东坡、南坡和西坡4个坡向的刺槐小枝的茎截面积和总叶面积均呈显著的正相关关系(p < 0.05), 并存在显著大于1的共同斜率, 刺槐的出叶强度与单叶面积均呈显著的负相关关系(p < 0.05), 并存在接近于–1的共同斜率; 随着坡向由北坡向东坡、南坡和西坡转变, 茎截面积-总叶面积和出叶强度-单叶面积两组关系的回归方程截距呈现先减小后增大的趋势。刺槐枝叶在不同坡向上的异速生长关系反映了植物功能性状对生长环境的响应和适应, 以及植物构型构建的投资权衡机制。     

桂林岩溶石山青冈群落主要木本植物功能性状变异与关联

研究植物功能性状变异以及不同性状之间的关系, 有助于了解植物对环境的适应策略, 对揭示群落构建和生物多样性维持机制具有重要意义。本研究以桂林岩溶石山青冈群落18种主要木本植物为研究对象, 采用单因素方差分析、混合线性模型以及Pearson相关分析和主成分分析等方法探讨了不同生长型和生活型物种的9个枝、叶功能性状(叶绿素含量、叶片厚度、叶面积、叶干质量、比叶面积、叶干物质含量、叶组织密度、小枝干物质含量和小枝组织密度)的变异与关联。结果表明: (1) 9个功能性状的变异程度不同, 叶面积和叶干质量的种内和种间变异系数最大, 小枝干物质含量和小枝组织密度的种内和种间变异系数最小。(2)在生长型水平上, 乔木、灌木和木质藤本的绝大部分功能性状差异显著。(3)对于不同生活型植物, 除叶面积和比叶面积为落叶植物显著大于常绿植物外, 其余7个功能性状皆为常绿植物显著大于落叶植物。(4)不同生长型和生活型植物功能性状的种内和种间变异大小存在差异, 除部分植物功能性状在一些功能型上表现为种内变异高于种间变异, 其余功能性状的种间变异皆高于种内变异。(5)各功能性状之间关系在个体水平和物种水平大致相同, 但是个体水平上的显著相关比例高于物种水平。研究发现, 植物功能性状的种间变异基本高于种内变异, 但种内变异不容忽略。此外, 不同生长型和生活型物种采取不同的生态策略来适应喀斯特生境。今后的研究应基于个体水平采样并结合环境因子从生长型和生活型等不同功能型角度上深入探究植物功能性状在种内和种间等不同尺度上的变异与关联。     

胡杨当年生小枝茎构型对展叶效率的影响

枝叶异速生长关系对理解荒漠植物生物量分配和生活史策略具有重要意义。该研究以小枝茎长度、茎纤细率和茎体积表征茎构型, 以叶密度(单位茎长度的叶数量)、叶面积比(单位小枝茎干质量的总叶面积)和叶茎质量比(单位小枝茎干质量的总叶干质量)表征展叶效率, 采用标准化主轴回归(SMA)方法研究胡杨(Populus euphratica)当年生小枝茎构型对展叶效率的影响及二者沿地下水埋深(GWD)梯度的权衡策略。结果显示, 胡杨当年生小枝茎直径、展叶效率和比叶面积、叶大小随GWD增加而降低, 小枝茎长度、茎纤细率及其上的叶数量则增大。小枝茎构型性状均与展叶效率呈显著负相关关系, 即随小枝茎长度、茎纤细率和茎体积的增加, 展叶效率逐渐降低, 这可能是枝叶大小、水分传导与机械支撑间的权衡结果。小枝茎构型与展叶效率的异速生长指数(斜率)随GWD增加而增大, 是由于单位小枝茎投资获得的叶面积或者叶质量降低所致, 反映出随GWD增加胡杨采取了高消耗低收益的保守型策略。胡杨应对环境压力时, 倾向于在长枝上着生数量较多的小叶, 短枝上着生数量较少的大叶, 体现出胡杨小枝的资源利用策略与枝叶大小的权衡机制。综上所述, GWD显著影响胡杨小枝茎构型-展叶效率的权衡关系, 低展叶效率是胡杨应对日益旱化荒漠环境的适应策略。     

Variation and correlation in functional traits of main woody plants in the Cyclobalanopsis glauca community in the karst hills of Guilin,southwest China

研究植物功能性状变异以及不同性状之间的关系, 有助于了解植物对环境的适应策略, 对揭示群落构建和生物多样性维持机制具有重要意义。本研究以桂林岩溶石山青冈群落18种主要木本植物为研究对象, 采用单因素方差分析、混合线性模型以及Pearson相关分析和主成分分析等方法探讨了不同生长型和生活型物种的9个枝、叶功能性状(叶绿素含量、叶片厚度、叶面积、叶干质量、比叶面积、叶干物质含量、叶组织密度、小枝干物质含量和小枝组织密度)的变异与关联。结果表明: (1) 9个功能性状的变异程度不同, 叶面积和叶干质量的种内和种间变异系数最大, 小枝干物质含量和小枝组织密度的种内和种间变异系数最小。(2)在生长型水平上, 乔木、灌木和木质藤本的绝大部分功能性状差异显著。(3)对于不同生活型植物, 除叶面积和比叶面积为落叶植物显著大于常绿植物外, 其余7个功能性状皆为常绿植物显著大于落叶植物。(4)不同生长型和生活型植物功能性状的种内和种间变异大小存在差异, 除部分植物功能性状在一些功能型上表现为种内变异高于种间变异, 其余功能性状的种间变异皆高于种内变异。(5)各功能性状之间关系在个体水平和物种水平大致相同, 但是个体水平上的显著相关比例高于物种水平。研究发现, 植物功能性状的种间变异基本高于种内变异, 但种内变异不容忽略。此外, 不同生长型和生活型物种采取不同的生态策略来适应喀斯特生境。今后的研究应基于个体水平采样并结合环境因子从生长型和生活型等不同功能型角度上深入探究植物功能性状在种内和种间等不同尺度上的变异与关联。     

清凉峰不同海拔木本植物小枝内叶大小-数量权衡关系

权衡关系是生活史对策理论的基础, 叶大小-数量的权衡关系对理解叶大小进化具有重要的意义。该研究以单叶面积和单叶片干重表示叶大小, 用小枝干重和小枝茎干重表示小枝大小, 采用标准化主轴估计(standardized major axis estimation, SMA)和系统独立比较分析(phylogenetically independent contrast analysis, PIC)的方法, 对浙江省清凉峰自然保护区3个不同海拔落叶阔叶木本植物当年生小枝内的叶大小与数量间的关系进行研究。结果显示, 无论叶大小和小枝大小是用面积或干重表示, 在每个海拔, 叶大小与出叶强度均存在显著的等速负相关关系, 表明在落叶阔叶木本植物中发现的叶大小与出叶强度之间的权衡关系在不同生境物种中是普遍存在的, 植物在叶大小方面的种间变化, 可能不是自然选择的直接产物, 而是叶片数量变化权衡关系的一个副产物。不同海拔间的比较显示, 高海拔物种的叶面积或干重与出叶强度相关关系的y轴截距比中、低海拔物种小, 表明在出叶强度一定的情况下, 高海拔物种比低海拔物种具有更小的叶大小。与高海拔物种相比, 中海拔物种的共同斜率沿共同主轴有一个向上的位移, 表明中海拔物种比高海拔物种具有更大的叶大小, 但出叶强度更小。这些结果表明生境对叶大小-数量的权衡关系具有显著的影响, 中海拔生境具有更适宜植物生长的气候及养分条件, 而高海拔的低温等不利影响使得叶片变小。     

小兴安岭不同耐荫性树种枝叶性状变异及权衡

随着植株生长,不同耐荫性树种枝叶性状对资源的响应策略存在差异。探究不同耐荫性树种在不同径级间枝叶性状变异及其相关关系,对理解植物功能性状种内和种间变异以及植物对资源的响应策略具有重要意义。以黑龙江凉水国家级自然保护区阔叶红松（Pinus koraiensis）林中不同径级（小树、中等树和大树）的喜光树种（白桦Betula platyphylla、枫桦Betula costata）和耐荫树种（春榆Ulmus japonica、紫椴Tilia amurensis、色木槭Acer mono）为研究对象,测定其出叶强度、枝横截面积、枝干重、单叶面积、总叶面积、总叶干重共6个枝叶性状。利用单因素方差（LSD）分析检验不同耐荫性树种在不同径级间其枝、叶性状是否存在显著差异;以标准化主轴估计（SMA）对不同耐荫性树种枝叶性状间相关关系进行分析。结果表明：除枝干重外,耐荫树种枝叶性状均大于喜光树种;不同耐荫性树种大树枝横截面积均最大,中等树叶面积均最小;喜光树种不同径级间枝干重、总叶干重和出叶强度无显著差异,而耐荫树种均存在显著差异。随径级增大,不同耐荫性树种枝横截面积与叶面积均呈正异速生长关系,且除耐荫树种枝横截面积与单叶面积外,均存在共同斜率;不同耐荫性树种出叶强度与单叶面积存在共同斜率为-0.51和0.47,小树和中等树枝横截面积与总叶面积和总叶干重的异速生长指数均与1存在显著差异,而大树与1无显著差异。结果表明：不同耐荫性树种在不同径级间对资源的获取策略存在差异,不同耐荫性树种小树阶段均表现出资源获取策略,大树阶段则表现出资源保守型策略。与耐荫树种相比,喜光树种表现为快速生长策略,而随着径级增大不同耐荫性树种这种差异逐渐消失,本研究结果为森林演替过程中种内和种间的相互作用提供了一个新的视角。     

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。     

木本植物茎叶功能性状及其关系随环境变化的研究进展

植物功能性状反映了植物对生长环境的响应和适应,是植物与环境相互作用的结果。植物功能性状之间的关系决定了植物的生活史对策,进而影响多物种的共存和生物多样性的维持。本文综述了叶大小、比叶面积、叶寿命和木质密度、叶大小-小枝大小、叶内生物量分配和叶大小-数量等随环境变化的研究进展,并简述其变化机理。植物功能性状及其关系的研究已经取得了很多成果,建立起了一套有效的研究方法和理论体系;但在今后的研究中,还需要对植物的地上部分和地下部分植物性状之间的协变关系、当年生末端小枝上功能性状间的关系的普遍性,以及叶大小-数量的等速关系在整个被子植物中的保守程度等几个方面进行深入研究。我国常绿阔叶林物种的植物功能性状及其关系研究较少,有待加强和系统化。