不同水分和海拔生境中主要优势树种叶片功能性状的比较研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:minini
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量化不同生境中叶片功能性状的差异和各性状间的关联,有助于理解植物对生境变化的适应策略和各性状间的相互作用机制。本文选择3个不同水分生境中的41种和3个不同海拔生境中的32种优势树种,比较研究不同水分、海拔梯度下叶片功能性状的差异与关联,为探究植物适应生境的机制以及从群落水平上分析植被生产力随水分、海拔的变化提供科学依据。主要结果如下:  1)随着生境水分减少(湿润、半干旱、干旱生境),单位面积叶干重(LMA)、叶密度(LD)、叶干物质含量(LDMC)、单位面积叶氮含量(Na)、单位面积叶磷含量(Pa)、光合水分利用效率(WUE)逐渐增大,单位干重叶最大光合速率(Am)逐渐降低。半干旱生境中树木单位干重叶氮含量(Nm)和光合氮利用效率(PNUE)高于干旱和湿润生境,干旱生境中叶片寿命(LLS)低于湿润和半干旱生境。叶片厚度(LT)、单位面积叶最大光合速率(Aa)、气孔导度(gs)、单位干重磷含量(Pm)、光合磷利用效率(PPUE)在各生境间差异均不显著。  2)随着海拔升高,LT逐渐增大。低海拔生境中LMA和LD最高,LDMC、Am、PNUE和单位干重叶呼吸速率(Rdm)最低;中海拔生境中Pm最高,LLS高于低海拔生境。Nm、Pa、Aa、gs、WUE、PPUE在各生境间差异均不显著。  3)各生境中,Am、Rdm、Nm、Pm、PNUE和PPUE与LMA和LDMC均呈负相关,Am和Rdm与Nm和Pm均呈正相关,Am和Rdm均与LLS呈负相关,LMA、LDMC、LT和LD与LLS均呈正相关。  4)不同水分生境间,功能性状相关直线的截距有差异。在相同的LMA和LDMC下,生境越干旱Nm和Rdm越高,LLS越短;在相同的gs下,生境越干旱Aa和Rda越高。这些结果说明,在干旱的生境中植物为了保水或提高水分利用效率,把更多的氮投入到叶片中,提高了呼吸成本,但降低了叶片的抗性。  5)不同海拔生境间,功能性状相关直线的截距也有差异。在相同的LMA或相同的Nm下,高海拔生境中树木的Rdm、Am和PNUE高于低海拔,这说明随海拔升高植物为了适应低温和强紫外线的生境,通过提高氮在光合组分的分配来提高光合生产,但这也付出了更高的呼吸成本。  不同的功能性状对水分和海拔变化的响应不同,各性状间的关系在不同生境间也有差异,体现了植物形态结构、养分元素和功能的协同性和植物为获取最大化碳所采取的适应策略。
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