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。     

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。     

高山栲叶性状种内变异及其与环境因子的关系

以高山栲(Castanopsis delavayi)分布区域内的11个种群为研究对象,测定了叶片厚度、叶片硬度、叶面积、比叶面积、叶片干物质含量和低温敏感性6个功能性状,分析了高山栲叶功能性状种群内的变异及其与环境因子间的关系.结果显示:高山栲种内叶性状的总变异系数为7.3％～41.6％,种内变异主要来源于种群间、种群内和个体内3个层次,种群间的变异是所有叶功能性状种内总变异的主要来源;比叶面积与厚度、于物质含量呈负相关关系,与叶面积显正相关关系,硬度与叶面积、干物质含量呈负相关关系;叶面积主要受年降水量和经度的影响,比叶面积的主要影响因子是年均温、海拔和最冷月气温.表明高山栲种内存在较大的变异,一个种群性状的平均值难以代表整个物种的性状;环境条件是影响种内变异的主要因子,不同的环境因子对种内变异的影响不同,分布区中部的生境不一定是最佳的,而分布区边缘的环境也不一定是贫瘠的;高山栲分布区内的不同种群通过形成不同的功能性状组合来适应各自的生境,对于植物具有重要的生态学意义.     

松嫩草地66种草本植物叶片性状特征

植物叶片功能性状及其相互关系越来越受到关注.以松嫩草地66种草本植物为研究对象,测量叶片干物质含量、比叶面积、叶片厚度、叶片氮含量、叶片磷含量、叶绿素含量和类胡萝卜素含量,检验性状间的相互关系,比较不同功能群(多年生根茎禾草,多年生丛生禾草,多年生杂类草,1年生或2年生草本)间性状的差异性.结果表明,叶片厚度变异系数最大,比叶面积、叶片氮含量、叶片磷含量、叶绿素含量和类胡萝卜素含量之间存在显著的正相关关系;叶片于物质含量与叶片磷含量没有显著的相关关系,与其它叶片性状呈显著的负相关关系;叶片厚度只与叶片干物质含量和比叶面积呈显著的负相关关系,与其它叶片性状不相关.叶片干物质含量、比叶面积、叶片厚度、叶片氮、磷含量在4个功能群间差异显著,叶绿素含量和类胡萝卜素含量在各个功能群间差异不显著;多年生根茎禾草和多年生丛生禾草叶片的7个性状差异不显著;多年生根茎禾草和多年生丛生禾草的叶片干物质含量高于多年生杂类草和1年生或2年生草本,其它性状小于这两个功能群.     

昆明市主要园林植物叶性状及叶经济谱研究

以昆明市城区24种主要园林绿化植物为研究对象,通过叶面积仪、叶绿素仪等对其叶面积、叶鲜质量、叶干质量、叶厚度、叶绿素含量等进行测量,分析不同植物比叶面积、叶干物质含量等叶性状指标。结果表明:物种水平上7项植物叶性状值变化范围较大,不同植物差异显著;24种植物的比叶面积与叶干物质含量之间呈极显著负相关,叶面积与鲜质量、干质量均呈极显著正相关,其他因子间无显著相关性;24种植物叶性状变异范围为32.73%～86.43%,该研究地区植物叶性状多为中、低变异系数;与其他地区进行对比分析,昆明城市园林绿化植物叶片适应生境时整体表现为较低的叶厚度、叶面积、叶绿素含量和较高的叶干物质含量特征。因此,昆明常见园林绿化植物通过形成不同的叶性状特征来适应城市生境。     

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。      

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.     

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.     

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。     

木果柯功能性状的种内变异及其与遗传·环境和个体发育的关系

依托哀牢山按公里网格布设的20个亚热带常绿阔叶林1 hm²动态样地，选取样地内所有胸径(Diameter at breast height, DBH)≥10 cm的木果柯(Lithocarpus xylocarpus)个体作为研究对象，测量其6个功能性状(叶面积、比叶面积、叶片厚度、叶干物质含量、叶绿素含量和枝条木质密度),利用基于距离矩阵的多元回归解析遗传变异、环境距离、个体发育阶段差异对木果柯功能性状种内变异的相对作用。结果表明：木果柯的功能性状均存在不同程度的种内变异，叶面积变异最大，其次是比叶面积和叶片厚度，木质密度、叶干物质含量和叶绿素含量变异较小；对种内变异程度最大的叶面积来说，个体发育阶段差异的正效应最强，其次是遗传变异，环境距离的正效应最弱；遗传变异对叶绿素含量种内变异的正效应在所有性状中最强，而环境距离对比叶面积的正效应在所有性状中最强。     

植物功能性状及其叶经济谱对城市热环境的响应

目的了解植物功能性状及叶经济谱对城市热环境的响应,有助于从功能生态学角度理解植物对城市环境的适应机制。方法以北京热环境高温点和低温点常见绿化树种国槐、栾树和洋白蜡为研究对象,测定地表温度、土壤含水量及叶功能性状指标。结果(1) 城市热环境地表温度表现为高温点(HTR)显著高于低温点(CTR)(P < 0.05);土壤含水量则表现为CTR相对大于HTR,但未达到显著水平。(2)城市热环境对不同树种影响存在一定差异,其中对国槐、栾树的影响主要源于高温胁迫,对洋白蜡的影响主要源于干旱胁迫。(3)在城市热环境中,叶性状关系与全球尺度基本一致,比叶面积(SLA)与叶绿素含量(CHL)、叶干物质含量(LDMC)、叶组织密度(LTD)呈极显著的负相关关系(P < 0.01);CHL与LDMC、LTD间存在极显著的正相关关系(P < 0.01);LDMC与LTD间呈现显著的正相关关系(P < 0.05)。气孔密度(SD)与气孔面积(SS)、气孔开度(SA)、SLA之间分别呈负相关关系,但差异不显著(P>0.05)。(4) RDA结果显示,植物功能性状指标中SLA主要受地表温度的正向影响(R2=0.97,P < 0.05),但土壤水分含量对它们具有负向影响(R2=0.75,P < 0.05);地表温度对LDMC、LTD、CHL有正向作用,但土壤含水量对它们有负向作用。结论全球叶经济谱在城市热环境中也同样存在,总体上向“快速投资-收益”型一端偏移,在HTR植物具有低的SLA,小的SS和SA,高的CHL、LDMC、LTD和SD,以适应高温、干旱的特殊生境。因此,在城市绿化植物配置时,在热环境高值区应选择耐高温、耐旱的树种,同时采取降温、灌溉等措施来降低高温的影响。      

延河流域植物功能性状变异来源分析

由于遗传背景对植物性状的影响,直接研究环境与植物性状的关系有一定的不确定性。因此,研究植物性状对环境变化的响应,必须明确遗传背景与环境对植物性状的相对影响,以排除遗传背景的作用。本研究以延河流域为研究区域,选取19个典型样点,调查了64种植物的6种功能性状,即比叶面积(SLA)、比根长(SRL)、叶片氮(LN)与磷含量(LP)、根的氮(RN)与磷含量(RP),并通过野外定位信息,从已有专题信息图中获取环境数据,采用方差分析和逐步回归的方法,分析了植物性状变异来源,研究了不同科属植物对环境变化的响应。结果表明：(1)不同气候条件下,植物的SLA、LN和RP性状存在显著差异,森林区植物SLA、RP较草原区植物偏低33.02%、19.94%,而LN则高于草原区植物19.33%;不同科属植物之间SLA、SRL、LN和RN存在显著差异,豆科植物具有较高的SLA、LN、RN,分别高出研究区平均值16.33%、65.23%、97.78%,而禾本科植物SRL具有最大值,高出平均值103.11%;(2)遗传背景差异是植物性状变异的首要决定因子,遗传背景对SRL、LN、RN变异的解释比例分别达到了27.86%、32.78%、42.70%,而LP、RP则受环境因子的影响更大,环境因子对LP、RP解释比例分别达到24%、15.58%;(3)豆科Leguminosae、禾本科Poaceae、菊科Asteraceae、蔷薇科Rosaceae植物性状的环境因子逐步线性回归模型,表明不同科属的植物对环境因子是否产生响应和响应的方式均不相同,豆科和禾本科植物对区域性气候条件较为敏感,而菊科和蔷薇科植物受地形因子和土壤含水量影响较大。     

重庆市园林树木生长特征及其对生境响应

以重庆主城区14种木本植物为对象,在15个采样地点中,采集并测量当年生枝条、花枝和果枝的茎、叶、花和果实性状,同时实地测量采样地点的环境因子,定量分析了功能性状的差异性、环境因子的影响及生境类型和功能群对功能性状的综合影响.结果表明:①除茎密度、比叶面积外,茎干质量、茎截面积、单叶面积和单叶干质量在不同物种间差异极具有统计学意义(p0.01);②开花习性对性状差异影响具有统计学意义(p0.05),而生活型和生长型类型因性状和枝条而异,如不同生活型间功能性状在当年生枝条上差异不具有统计学意义,而花枝和果枝的茎干质量和单叶面积差异具有统计学意义(p0.05);③除比叶面积、花枝的单叶面积和单叶干质量外,其余功能性状在不同生境差异具有统计学意义(p0.05),其中温度、硬质铺装占比及PM 2.5对于茎干质量、单叶面积、单叶干质量、花干质量和果实干质量呈负相关关系,而与茎密度、比叶面积正相关;④发育阶段对性状的影响具有统计学意义(p0.05),除比叶面积外,其他性状随新—花—果梯度变化逐渐增大.     

极端干旱区绿洲植物叶功能性状及其对土壤水盐因子的响应

目的极端干旱区绿洲是全球变化的敏感区域,特别是由于水资源短缺及水文过程的改变,绿洲土壤环境因此产生了强烈异质性。植物如何适应高度土壤异质性是绿洲植物多样性维持的关键性科学问题。而探究植物叶片这一对土壤异质性敏感器官的功能性状及其对土壤水盐因子的响应,有利于揭示全球变化背景下绿洲植物适应的根本策略。方法本研究以额济纳这一典型荒漠绿洲的常见植物叶片为研究对象,选择25种植物的8种叶功能性状,包括叶片厚度（LT）、叶干物质含量（LDMC）、比叶面积（SLA）、叶碳含量（LCC）、叶氮含量（LNC）、叶磷含量（LPC）、叶片碳氮比（C/N）、叶片氮磷比（N/P）,分析了功能性状之间的相关性及其在群落水平上的特征,并探讨了叶功能性状对不同土壤水盐环境的响应。结果（1） 在不同土壤水盐环境中,各个叶功能性状具有不同程度的变异幅度,其中SLA最大,LCC最小。（2） 部分功能性状之间表现出显著的协同或权衡变化趋势。LT与SLA、LDMC与SLA、LPC与LDMC、LNC与C/N、LPC与N/P呈极显著负相关（P < 0.01）;LCC与LT、LNC与LCC、C/N与N/P呈显著负相关（P < 0.05）。LDMC与C/N、SLA与LPC、LCC与C/N、N/P与LCC、LNC与N/P呈极显著正相关（P < 0.01）;LDMC与LCC、SLA与LNC呈显著正相关（P < 0.05）。（3） 叶功能性状对土壤水盐因子的响应具有显著的差异。在低水低盐环境中,叶片通过提高LDMC、LNC、N/P,降低LPC、C/N来适应干旱胁迫为主的土壤环境。在低水高盐环境中,叶片通过降低LDMC、C/N、N/P,提高LNC、LPC来适应盐胁迫为主的土壤环境。在（相对）高水高盐环境中,叶片主要通过降低LNC、N/P,提高C/N来适应盐胁迫相对较低、水分含量相对充足的土壤环境。结论在额济纳绿洲区域内,植物群落叶功能性状通过一定程度的变异和某种协同?权衡的功能组合形式适应极端干旱的环境,并对土壤水盐因子的响应具有一定程度的差异,其中盐分含量对该环境下的群落叶功能性状的影响更为关键。本研究为进一步探究极端干旱区绿洲植物对土壤水盐因子的适应机制研究提供了科学依据。      

毛竹向阔叶林扩展过程中的叶功能性状研究

为探明毛竹在异质生境下的适应特性和生存对策,开展毛竹向阔叶林扩展过程(1号样方为毛竹纯林,2号样方为毛竹占优势的竹阔混交林,3号样方为阔叶林占优势的混交林,4号样方为阔叶纯林)叶功能性状特性研究,并探讨不同年龄(Ⅰ~Ⅳ度)毛竹的叶功能性状在扩展方向的变化特征。结果表明:1)不同扩展样方间的叶干物质含量(LDMC)、叶C含量(C)、叶N:P比(N:P)差异显著,其中2号样方内LDMC显著高于4号样方,1号样方内C含量显著低于3号和4号样方,1号和2号样方内N∶P显著高于3号和4号样方。比叶面积(SLA)、叶N含量(N)、叶磷含量(P)及叶C∶N比(C∶N)在不同样方间差异不显著。说明毛竹对不同生境做出一定的适应性判断。2)不同年龄毛竹的SLA和LDMC在1号样方内出现显著差异,I度竹显著不同于III度和IV度竹;C含量和N含量在2号样方内不同年龄竹间产生显著性差异。C∶N仅在2号样方内不同年龄竹间差异达显著水平;N∶P在1~3号样方中差异显著,均表现为II度竹中最低,I度竹次之。说明不同年龄毛竹叶功能性状在1号样方内差异性较突出,2~4号样方内叶功能性状的特性可能是由于环境因素的作用消弱了毛竹自身发育间的差异。3)不同扩展样方内SLA与LDMC呈显著负相关关系、N与P呈显著正相关关系,SLA与C、N和P均呈正相关关系,而LDMC与C、N和P呈负相关关系。随SLA和LDMC变化,C变化最大,N次之,P变化最小,说明毛竹叶功能性状间的权衡关系沿扩展方向发生了适应性调整。      

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。