东灵山主要树种在不同环境梯度下的叶功能性状研究

以不同发育阶段的辽东栎和五角枫为对象,研究了其5 种叶功能性状在不同海拔和不同坡位上的变化。结 果表明:1)2 个树种的比叶面积和叶干物质含量在不同坡位上都表现出显著的差异,比叶面积为下坡位 上坡位, 叶干物质含量与之相反,且不同发育阶段的比叶面积和叶干物质含量随坡位变化的规律性相同,表明不同发育阶 段个体的比叶面积和叶干物质含量对坡位变化的响应相同。叶的氮、磷含量和氮磷比在不同坡位间没有显著差 异,表明坡位对叶的氮、磷元素影响不大。2)树种不同发育阶段的比叶面积、叶干物质含量、叶氮含量和叶磷含量 随着海拔梯度的变化都有显著差异,且变化规律不同;表明不同树种各发育阶段的叶功能性状对海拔梯度变化的 响应机制不同。氮磷比在不同海拔高度没有显著差异,可能是因为在较小的生境范围内,海拔对其影响较小。      

东灵山辽东栎林主要树种叶功能性状差异性研究

为了解北京东灵山辽东栎林主要树种的叶功能性状差异性,分别从种间和种内两个方面,对东灵山辽东栎林先锋树种棘皮桦、优势树种辽东栎和常见树种五角枫的比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)、叶氮含量(LNC)、氮磷比、叶绿素含量与氮的比值等5种叶功能性状进行了差异性研究。结果表明:(1)各树种成树的5种叶功能性状种间差异显著,幼树除氮含量外,其他性状在3个树种间差异显著。(2)对于各叶功能性状的种内差异性,棘皮桦和五角枫的比叶面积、叶绿素与氮的比值差异显著,辽东栎和五角枫的叶干物质含量、氮含量差异显著,辽东栎的氮磷比差异显著,且3个不同树种的叶种内功能性状差异并不具有一致的规律性。     

3种木兰科植物幼苗叶片功能性状及关联性分析

研究了中亚热带木兰科乐昌含笑(Micheliachapensls)、深山含笑(Micheliamaudiae)和观光木(Tsoongiodendronodorum)2年生幼苗在生长季节的叶厚度、比叶面积、叶干物质含量、叶氮浓度、叶磷浓度和叶氮磷比6种叶片性状的种间差异及其相关性。结果表明:(1)3树种的6个叶片性状表现出了一定的种间差异性,观光木比叶面积、叶干物质含量、叶氮磷比最大,叶氮浓度最高;乐昌含笑叶干物质含量最小,叶氮浓度、叶磷浓度最低;深山含笑叶磷浓度最高,比叶面积、叶氮磷比最小,但3树种叶片的叶厚度无显著性差异(P0.1)。(2)3树种叶片的叶厚度与叶干物质含量极显著正相关(P0.01),比叶面积与叶氮浓度显著正相关(P0.05);叶干物质含量与叶磷浓度显著正相关(P0.05);叶氮浓度与叶磷浓度极显著正相关(P0.01)。(3)3树种叶片氮磷比均在9~12,且差异显著(P0.05)。研究结果显示,3种木兰科树种幼苗叶片的6种功能性状表现出了一定的种间差异性,但同一功能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功能性状间的相关性及其显著程度不同。     

中国东北部典型树种功能性状地理变异规律研究

目的以东北林区典型喜光树种和耐阴树种为对象,探讨功能性状沿地理梯度的变化格局及其成因,为科学预测典型树种对未来环境变化的响应和适应策略提供依据。方法利用标准化主轴回归法检验树高、比叶面积、木质密度3个性状的种内关联性;采取偏相关分析法计算功能性状与气候因子之间的关系。结果树高、比叶面积和木质密度3个性状在种内没有显著的关联性。植物性状的地理分布格局随树种而变化,白桦、水曲柳、色木槭的树高随经度增加而减小;山杨、水曲柳和色木槭的树高随纬度增加而减小;白桦和水曲柳的树高随海拔增加而增大。白桦和山杨的比叶面积随经度增加而减小,水曲柳和色木槭的比叶面积随经度增加而增大;白桦、山杨、水曲柳的比叶面积随纬度增加而增大。色木槭的木质密度随经度增加而增大;蒙古栎的木质密度随纬度增加而减小。植物性状与气候因子关系分析显示,白桦的树高与年均温度显著负相关,白桦、山杨、蒙古栎、水曲柳、红松的树高与年降水量显著正相关;白桦的比叶面积与年降水量显著负相关,蒙古栎、山杨和水曲柳的比叶面积与年均温度显著负相关;蒙古栎的木质密度与年均温度显著正相关,色木槭的木质密度则与年均温度显著负相关。结论功能性状地理格局及其环境驱动机制随着树种变化而变化。总体上,树高和比叶面积分别受降水和温度的影响;木质密度相对稳定,受气候因子影响不显著。      

天然油松叶-枝-根氮磷含量随降水和温度的变化规律

【目的】对油松叶、枝、根的氮、磷含量随水热变化的响应规律进行研究,有助于加深对我国暖温带地区森林植物应对气候变化策略的认识。【方法】本文基于生态化学计量学理论,在我国天然油松林主要分布区选择7个代表性样点,对优势种油松叶、枝、根的氮、磷含量进行定量分析。【结果】（1）油松叶、枝、根器官间氮、磷含量存在显著差异,叶的氮、磷含量均高于枝和根的氮、磷含量,其中当年生叶、当年生枝的氮、磷含量高于多年生叶、多年生枝的氮、磷含量。吸收根氮、磷含量高于次生根氮、磷含量。当年生叶、当年生枝的氮磷比低于多年生叶、多年生枝的氮磷比,次生根氮磷比高于吸收根氮磷比。（2）油松叶、枝、根的氮、磷含量的变异程度存在差异,整体变异系数范围为12.3%～44.4%,其中吸收根磷含量的变异系数最大,多年生叶氮含量的变异系数最小。（3）油松不同器官的氮磷化学计量特征随环境变化的响应存在差异,油松多年生叶氮含量、多年生及当年生枝氮、磷含量随降水量的增加呈显著下降的趋势。多年生及当年生叶磷含量、枝磷含量均随温度的升高呈显著上升的趋势。多年生及当年生叶氮磷比、枝氮磷比随温度的升高呈显著下降的趋势。次生根磷含量随温度的升高呈显著...     

广西大明山常绿阔叶林功能群问的功能性状关系

[目的]以叶功能性状划分大明山常绿阔叶林功能型,比较各个功能群功能性状间的联系和变化,探索叶功能性状在植物功能群分类中的适用性.[方法]2012年对大明山天坪区3.2 ha样地内的树种挂牌调查,计算得到各植物的重要值,选取前20种优势木本植物作为研究对象.每种木本植物在样地的上、中、下3坡各选取1棵生长形态相似的植株,测定其叶功能性状（叶面积、叶厚度、叶鲜重、叶干重、比叶面积、叶干物质含量、叶组织密度、叶绿素含量和叶片氮、磷、钾含量）和其他功能性状（茎干密度即Pilodyn值、高径比）.通过系统聚类分析划分为3个功能群,并分析3个功能群之间的功能性状.[结果]3个功能群之间只有叶组织密度和茎干密度显著相关,其余的都是两个功能群之间互相显著相关,其中比叶面积只在A功能群和B功能群之间差异显著,叶干物质含量在A功能群和B功能群以及B功能群和C功能群之间差异显著.[结论]广西大明山的常绿阔叶林可以按照叶功能性状划分为3个不同的功能群,不同的功能群之间存在一定的联系,但也有各自的功能群特点.     

广西大明山常绿阔叶林功能群间的功能性状关系

[目的]以叶功能性状划分大明山常绿阔叶林功能型,比较各个功能群功能性状间的联系和变化,探索叶功能性状在植物功能群分类中的适用性.[方法]2012年对大明山天坪区3.2 ha样地内的树种挂牌调查,计算得到各植物的重要值,选取前20种优势木本植物作为研究对象.每种木本植物在样地的上、中、下3坡各选取1棵生长形态相似的植株,测定其叶功能性状(叶面积、叶厚度、叶鲜重、叶干重、比叶面积、叶干物质含量、叶组织密度、叶绿素含量和叶片氮、磷、钾含量)和其他功能性状(茎干密度即Pilodyn值、高径比).通过系统聚类分析划分为3个功能群,并分析3个功能群之间的功能性状.[结果]3个功能群之间只有叶组织密度和茎干密度显著相关,其余的都是两个功能群之间互相显著相关,其中比叶面积只在A功能群和B功能群之间差异显著,叶干物质含量在A功能群和B功能群以及B功能群和C功能群之间差异显著.[结论]广西大明山的常绿阔叶林可以按照叶功能性状划分为3个不同的功能群,不同的功能群之间存在一定的联系,但也有各自的功能群特点.     

常绿阔叶林常见树种根茎叶功能性状的相关性

以有关植物各构件功能性状之间关系的3个主要假说(功能相似假说、结构相似假说和整体协调假说)为依据,研究植物3个构件根、茎、叶对应功能性状之间的关系,是目前植物功能性状研究领域的研究热点。本文以江西大岗山栲树天然阔叶林中常见的16个树种为研究对象,选择了植物比叶面积、比根长、各构件组织密度以及各构件碳、氮、磷含量等共15个功能性状指标。并将其分为结构性状和化学性状2大类,利用多重t检验和皮尔森相关检验对根、茎、叶3个构件对应功能性状的差异性和相关性进行了分析。结果表明:在结构性状方面,比叶面积和比根长之间相关性不显著;各构件组织密度差异显著,大小依次为叶>茎>根,茎和根的组织密度相关性比叶和茎、叶和根更强。在化学性状方面,各构件碳含量大小并无显著差异,且相关性极显著;氮含量从高到低依次为叶>小枝>细根,且叶和细根的氮含量相关性显著;磷含量从高到低依次为小枝>叶>细根,且3个构件之间磷含量都为正相关。从各构件结构性状的关系来看,研究结果支持结构相似假说;从各构件氮含量的关系来看,研究结果支持功能相似假说;从各构件碳含量和磷含量的关系来看,研究结果支持整体协调假说。整体来看,植物各个构件的功能性状之间耦合协调,反映了植物适应环境的生态策略。      

四川盆地西缘不同功能型树种凋落叶功能性状特征

【目的】为了解华西雨屏区亚热带不同植物功能型树种凋落叶功能性状特征,探讨不同植物功能型树种对环境的适应策略。【方法】以四川盆地西缘都江堰灵岩山亚热带森林群落为研究对象,采集了18种树种凋落叶,分为常绿阔叶、落叶阔叶和针叶3个植物功能型,比较分析碳(C)、氮(N)、磷(P)、木质素和纤维素及其化学计量比在不同功能型树种间的变异。【结果】常绿阔叶和落叶阔叶树种凋落叶N含量显著低于针叶树种,C∶N比显著高于针叶树种;常绿阔叶树种凋落叶P含量显著低于落叶阔叶和针叶树种;不同功能型树种间凋落叶C含量、C∶P和N∶P比无显著差异;落叶阔叶树种木质素含量显著低于常绿阔叶和针叶树种,常绿阔叶和落叶阔叶树种凋落叶纤维素:N比显著高于针叶树种;而纤维素含量和木质素:N比在不同功能型树种间无显著差异。【结论】四川盆地西缘不同植物功能型树种之间凋落叶功能性状差异显著,这可能影响区域森林群落养分循环机制。     

草甸草原关键物种功能性状对长期放牧和停牧恢复的响应

【目的】植物功能性状对环境变化及外部干扰的响应，反映了植物的表型塑性、生存策略及适应能力。通过长期放牧条件下草原植物功能性状的变化及停止放牧后的恢复响应研究，为草原恢复管理的研究提供理论依据。【方法】探究了生长季不同放牧梯度下呼伦贝尔草甸草原6个关键物种（羊草、日阴菅、糙隐子草、斜茎黄芪、裂叶蒿、细叶白头翁）叶片功能性状（叶片干重、叶片含水量、叶面积、比叶面积、叶片氮含量、叶片磷含量、叶片C/N、叶片N/P）的变化，以及生长季停止放牧后的草甸草原关键物种叶片功能性状的即时恢复响应。【结果】（1）6个关键物种的相对生物量和重要值随放牧强度增加而减小，轻度和重度放牧强度停止放牧后的值大于继续放牧。（2）6个关键物种的叶片干重、叶片C/N整体随放牧强度的增加呈减小趋势；叶片含水量、比叶面积、叶片氮含量整体随放牧强度的增加呈增大趋势；除裂叶蒿外各物种叶面积都随放牧强度增加而减小；叶片磷含量除糙引子草外都随放牧强度增加呈增大趋势；随放牧强度增加，羊草、日阴菅、糙隐子草、细叶白头翁的叶片N/P整体呈增大趋势，而斜茎黄芪、裂叶蒿呈减小趋势。（3）停止放牧后，重度放牧的恢复程度高于轻度放牧，6个关键物...     

北京野鸭湖湿地植物叶功能性状研究

对北京野鸭湖湿地的草本植物的叶含氮量、比叶面积、叶厚度、叶体积、叶干物质含量和叶组织密度进行了测量和相关性分析。结果表明,湿地植物叶功能性状之间存在相关性,并且可以分为2类和1个单独的性状,一类包括鲜重、干重、叶面积、叶厚度和叶体积;另一类包括比叶面积、叶组织密度和干物质含量;一个单独的性状是叶含氮量。利用层次聚类分析法,根据功能性状的不同可以将湿地植物分为4种不同的功能群组。比叶面积和叶干物质含量可以结合起来作为湿地植物功能群组划分的依据。     

五大连池火山山杨叶功能性状的变异特征

  目的  探讨五大连池火山山杨叶功能性状特征，揭示植物对火山生境的适应，以及对不同坡向的生存策略，为特殊生境和微地形生境下植物的适应机制提供参考依据。  方法  以5座火山共有植物山杨为对象，测定叶面积（LS）、叶厚度（LT）、比叶面积（SLA）、叶干物质量（LDMC）、叶碳含量（LCC）、叶氮含量（LNC）、叶磷含量（LPC）和叶氮磷比（LNP）等8种功能性状在坡向间、火山间的变化规律和变异特征，分析叶功能性状间相互关系和主成分。  结果  （1）除LCC外，其他7种功能性状在南北坡向间均具有显著差异，LT、LDMC、LNC、LNP表现为南坡大于北坡，而LS、LCC、LPC表现为南坡小于北坡。（2）山杨SLA、LCC、LPC在新、老期火山间差异显著，但在老期火山间差异不显著。（3）火山南坡、北坡山杨LT与LDMC呈显著负相关，南、北坡向及火山间山杨LNP与LNC均呈极显著正相关、与LPC呈极显著的负相关关系。（4）火山环境中山杨LNP、LPC、LNC和LS在叶功能性状分化中起到主要贡献作用。  结论  五大连池火山山杨叶功能性状的变异与火山喷发的特殊性有关，山杨通过调节自身功能性状形成不同的生存策略来适应南、北坡向和不同火山环境，在生长过程中更容易受到氮元素缺乏的限制。火山森林生态系统是一个特殊环境，研究火山植被演替和植物功能性状等问题需要结合火山喷发的特殊情况深入讨论。      

北京松山油松叶功能性状沿海拔梯度的变化及其环境解释

  目的  本研究探讨油松叶功能性状沿海拔梯度的变化规律,量化地形因子和土壤因子在驱动植物种内性状变异方面的贡献,为预测未来气候变化背景下植物叶片性状时空变异及其机制提供科学依据。  方法  以北京松山南坡油松为研究对象,通过相关性分析和冗余分析等方法,研究其8种叶功能性状沿海拔梯度的变化规律及其与地形和土壤因子的关系。  结果  （1）油松叶面积（LA）、比叶面积（SLA）及单位质量的磷含量（M_P）随海拔梯度升高呈降低趋势,而叶干物质含量（LDMC）、单位质量的氮含量（M_N）、单位面积的氮含量（A_N）及叶氮磷比（L_N:P）沿海拔梯度升高呈增加趋势,单位面积的磷含量（A_P）沿着海拔梯度没有明显的变化趋势。其各叶性状存在较大的种内变异（10.33% ~ 27.59%）,大小顺序为LA > A_N > A_P > SLA > L_N:P > M_N > M_P > LDMC。（2）部分叶功能性状之间沿海拔梯度表现出显著的协同或权衡变化趋势,油松SLA与LDMC呈显著负相关（P < 0.05）,与A_N、A_P呈极显著负相关（P < 0.001）。（3）控制油松各叶性状变异的主要环境因子各不相同,油松LA、SLA及L_N:P主要受到海拔高度和土壤全磷的影响,LDMC主要受到土壤氮磷比和土壤含水率的影响,M_N、A_N主要受到土壤pH和土壤全磷影响,M_P主要受到海拔和坡度的影响。（4）海拔与土壤因子两组变量只能解释油松叶功能性状6.28% ~ 41.10%的变异。  结论  研究区域内,油松叶片功能性状通过一定的性状变异和性状组合适应海拔梯度的变化,其中控制油松各叶性状变异的主要环境因子和程度各不相同。      

间伐对栓皮栎人工林林下荆条根茎叶主要功能性状的影响

  目的  研究间伐对栓皮栎Quercus variabilis人工林林下荆条Vitex negundo var. heterophylla根、茎、叶功能性状的影响，为人工林林分结构优化和林下幼苗更新保护提供理论基础。  方法  以间伐后3 a栓皮栎人工林灌木层荆条为研究对象，比较其叶面积、比叶面积、叶干物质质量分数、茎干物质质量分数、总根长、比根长等结构性状，以及植株各器官全氮、全磷、全钾和总有机碳质量分数等化学性状的差异性，研究植物功能性状与林下光环境及土壤理化特征的关系。  结果  间伐后荆条地上部分植物功能性状指标(叶总有机碳、叶面积、比叶面积、叶有机氮、茎总有机碳)和地下部分植物功能性状指标(总根长、根体积、根生物量、根总有机碳)均显著高于对照样地(P＜0.05)。相关和逐步回归分析结果表明:林下散射辐射是影响荆条叶结构性状的主要因子，林下直射辐射通量、光合有效辐射和太阳总辐射时间是影响叶化学性状的关键因子，茎功能性状主要受林下直射辐射和散射辐射的共同作用。总根长、比根长和根有机碳与土壤非毛管孔隙度、土壤总孔隙度、土壤有机碳和土壤全氮存在显著相关(P＜0.05)，其中，土壤有机质是影响荆条根功能性状的关键因子。  结论  间伐能显著促进栓皮栎人工林下荆条叶和根功能性状的发育，对茎功能性状的影响较弱。图1表6参31     

阔叶红松林主要树种光合与光谱反射特性及初级生产力研究

目的  从生理角度探究阔叶红松林不同演替阶段的5个主要树种对光胁迫的适应性差异；揭示不同高度和不同冠层方向是否对叶片的光合特性、光谱反射特性以及相关生理功能性状产生影响；对各树种的有机物积累速率进行评估，为东北地区阔叶红松林初级生产力的研究提供参考。 方法  选取了阔叶红松林林冠层的5个乔木树种（春榆、紫椴、胡桃楸、蒙古栎和红松）进行研究，测定不同取样位置的叶片光合参数、光谱反射参数、比叶面积、元素含量等生理指标，进行方差分析与均值多重比较，建立各生理参数之间的相关关系，利用异速生长方程估算样地春榆、紫椴、胡桃楸、蒙古栎和红松种群的初级生产速率。 结果  （1）光合特性、光谱反射特性、比叶面积、叶片厚度和叶片元素含量等生理特征的种间差异显著（P < 0.05）。红松的表观量子效率最低，暗呼吸速率和光补偿点均比其他树种高，比叶面积最小，叶片厚度最大，氮元素含量和钾元素含量最低；（2）各树种的光合特性、光谱反射特性、比叶面积、叶片厚度和叶片元素含量等生理特征在不同取样位置无显著差异（P > 0.05）；（3）阔叶树种的暗呼吸速率和光补偿点分别与光化学反射指数存在显著的种间负相关（P < 0.05），线性拟合结果表明R2分别高达0.96和0.94；（4）春榆、紫椴、胡桃楸、蒙古栎和红松种群的最大初级生产速率分别为4.806、1.637、1.981、0.350、0.106 kg/s。 结论  不同树种对光胁迫的适应性差异在光合特性和光谱反射特性上都有所表现，叶片光合特性与群落树种的更替密切相关，群落演替后期处于林冠层的植物对光环境的适应性决定了该群落的冠层物种构成；植物在15 m以下的不同高度和冠层方向的差异不足以引起叶片的光合生理特征产生适应性改变；春榆对群落生产力的贡献的最大，红松最小。      

河北省森林草原区草本植物叶功能性状种间和种内变异

探索植物种间和种内功能性状之间联系或权衡,对于理解植物对环境的适应策略和群落构建过程具有重要的意义。以河北省塞罕坝保护区草本植物为研究对象,采用分层随机抽样的方法,调查了184个草本样方(1 m×1 m),测量了草本植物5个主要功能性状(叶绿素质量分数、比叶面积、叶片干物质质量分数、叶氮质量分数、叶磷质量分数),选取物种多度较高的优势种23种(C3植物13种,C4植物10种),进行植物功能性状种间和种内变异分析。结果表明:5个功能性状在C3和C4草本植物之间均存在显著差异(P<0.01),C3植物的叶绿素质量分数、比叶面积、叶氮质量分数、叶磷质量分数均大于C4植物。C3和C4植物的叶绿素质量分数和比叶面积种内变异系数较大。相对于C3植物,C4植物功能性状种间变异系数总体较大表现出更高的可塑性。C3和C4植物一些功能性状在种间表现出的相关性和差异性要高于种内水平,但是种内变异系数为15%~40%,在进行相关植物功能性状研究时同样不可忽视。