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。      

石湖园林植物LES性状对水分环境响应的研究

园林植物作为城市绿化主要参与者维护城市生态与环境系统健康与稳定.而园林植物选择往往遵循经验或主观意见,缺乏科学基础理论支撑.叶经济谱作为一种植物资源权衡策略(Trade-off)量化指标,反映植物对外界环境变化响应和植物表现型性状之间关联,可应对不同环境因素时选择合适的植物种类.为探索植物叶经济谱性状对水分环境响应,以...     

太行山南麓优势树种不同坡向下的 叶功能及土壤养分差异

以太行山南麓地区4种优势树种植物为研究对象,采用固定样地采样分析方法,测定了植物的叶功能性状和土壤养分指标,分析了4种优势植物叶功能性状及土壤养分不同坡向下的含量变化差异。结果表明:1)酸枣的碱解氮含量显著高于其他植物(P0.05),北坡向上碱解氮含量高达53.95 mg·kg~(-1);而荆条的碱解氮含量较低,在东坡向上含量低至9.61mg·kg~(-1);2)侧柏和栓皮栎的叶厚度和比叶面积显著高于其他植物(P0.05),在北坡上比叶面积高达35.48 m~2·kg~(-1);北坡向下4种植物间的叶干物质含量无显著性差异,而在其他3个坡向下栓皮栎的叶干物质含量显著高于其他3中植物,南坡向下高达412.5 g·kg~(-1);3)酸枣和荆条的净光合速率和气孔导度显著高于侧柏和栓皮栎(P0.05),而侧柏的净光合速率和气孔导度则最小,分别低至9.75mmol·m~(-2)·s~(-1)和0.93μmol·m~(-2)·s~(-1);而胞间CO_2浓度变化却相反,侧柏却显著高于其他植物(P0.05),最大可达247.48μmol·mol~(-1)。植物叶功能性状和土壤养分的差异是植物自身生长需求对坡向适应性的体现,可以为太行山南麓生态植被恢复的合理布局提供参考。     

藏东南川滇高山栎叶功能性状海拔分布特征

为了探明植物叶功能性状对海拔这一青藏高原重要地形因子的适应机制,以藏东南川滇高山栎为研究对象,在9个连续海拔梯度上(2700～3500 m)测定并分析叶功能性状指标的分布特征及其之间的耦合权衡关系.结果表明:9个海拔梯度上川滇高山栎叶功能性状存在不同程度的变异,变异系数最大的是叶体积,为50.31％,变异系数最小的是叶...     

盐分对白刺光合作用及其叶功能性状的影响

[目的]探究盐分对白刺(Nitraria)光合作用及叶功能性状的影响,深化盐生植物适应环境的生理学机理,为新疆盐生植物的利用和保护提供理论依据.[方法]在新疆艾比湖湿地自然保护区内,调查不同盐分梯度上白刺的叶绿素、叶氮、比叶重等与植物光合有关的功能性状,并测定白刺的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率等光合指标,利用聚类、独立样本T检验、线性回归和Pearson相关系数分析盐分与光合指标、叶功能性状之间的关系.[结果](1)随土壤盐分增加,白刺的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率显著增加(P＜0.05);(2)随盐分增加,叶绿素变化不显著(P＞0.05);叶氮显著增加(P＜0.05);比叶重则略有降低但不显著(P＞0.05);(3)白刺的净光合速率、气孔导度与盐分含量间呈极显著的线性关系(P＜0.001);而胞间CO2浓度、蒸腾速率与土壤盐分含量间呈显著线性关系(P＜0.01);(4)土壤盐分与叶氮呈显著正相关(P＜0.01),与比叶重呈显著负相关(P＜0.01),与叶绿素含量呈不显著相关(P＞0.01);(5)土壤水分含量与盐分表现出显著相关性(P＜0.01),与净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、叶氮呈极显著正相关(P＜0.01),与叶绿素相关性较小(P＜0.05),与比叶重呈显著负相关(P＜0.01);(6)白刺叶氮与净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率间均有显著的正相关关系(P＜0.01),叶绿素与各光合指标间均未表现出显著的相关关系(P＜0.05),而比叶重与各光合指标间均有显著的负相关关系(P＜0.01).[结论]在艾比湖湿地自然保护区内,"白刺的光合能力随盐胁迫的增加而降低"相反,白刺的光合能力随盐分增加而增加,加之水分和盐分正相关,白刺的光合能力随水分的增加而增加.艾比湖自然保护区内,水盐过程不可分割,环境梯度上水盐的协同变化是引起白刺光合、叶功能性状变化的主要原因.     

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。      

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。      

7种樟科植物叶功能性状及其对土壤因子的响应

【目的】植物叶片是生物环境变化的指示器,研究叶功能性状可以深入探究植物自身的调节机制,为选择适宜的地区树种栽培提供参考。【方法】以黄山学院校园内7种樟科植物：香樟(Cinnamomum camphora)、天竺桂(Cinnamomum japonicum)、紫楠(Phoebe sheareri)、乌药(Lindera aggregata)、山胡椒(Lindera glauca)、檫木(Sassafras tzumu)和浙江楠(Phoebe chekiangensis)为试材,对其叶片长、宽、鲜重、干重、SPAD值、叶面积及相应的土壤指标进行测定,并计算叶形指数、比叶面积、比叶质量和叶干物质含量,比较探究同科不同种间植物叶片功能的差异性,同时分析各叶功能性状间以及性状和土壤因子间的相关性。【结果】(1)紫楠和浙江楠虽在外观形态上表现相似,但紫楠的叶功能性状均值普遍大于浙江楠,且浙江楠种内叶功能性状变异系数(CV)为0%～10%;(2)乌药和山胡椒虽同为林下栽培,但乌药叶片SPAD值、叶干物质含量显著高于山胡椒,而山胡椒的比叶面积、叶面积却显著高于乌药;(3)檫木属落叶乔木,其变异系数普遍...     

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(LP...     

常绿阔叶林米槠叶片功能性状对不同海拔梯度的响应与适应

【目的】植物对温度变化的响应与适应一直是科学家研究的热点问题,不同海拔所带来的温度差异为研究植物对低温环境的适应提供了先决条件。目前,对常绿阔叶林不同海拔下优势种米槠（Castanopsis carlesii）叶片功能性状的种内变异知之甚少,对米槠应对低温环境采取何种生理生态策略的认识非常有限。研究海拔尺度米槠叶片性状的变化,有助于了解植物对环境变化的生存策略,可为预测未来气候变化下植物的空间分布提供科学依据。【方法】以江西省九连山自然保护区不同海拔(低、中、高)的米槠天然林为对象,测定其叶片的形态性状（叶面积、叶长、叶宽、长宽比、比叶重、叶干物质含量）与生理性状（叶绿素a、叶绿素b、叶绿素、淀粉、可溶性糖、NSC）,揭示不同海拔梯度下米槠叶片性状的变异规律,检验不同海拔梯度下各叶片性状间的差异,探讨米槠对低温环境的适应策略。【结果】（1）叶面积、叶长、叶宽、长宽比、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素随海拔梯度的升高呈下降的趋势,而比叶重、淀粉、可溶性糖、NSC沿海拔梯度的增加呈上升的趋势,叶干物质含量随海拔梯度的增加没有发生明显的变异趋势;（2）叶面积、长宽比、比叶重、叶绿素a、叶绿素、可溶...     

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。     

不同生境条件下红叶石楠叶功能性状特征研究

对比不同地域红叶石楠叶功能性状变异特征,揭示植物对不同生存环境的适应策略,为探讨高原特殊生境下园林植物的适应机制提供参考依据.以自然环境差异较大的3座城市(林芝市、昆明市、无锡市)内共有园林绿化植物红叶石楠为对象,同一时期内测定叶面积(LA)、叶厚度(LT)、叶鲜重(FW)、叶干重(DW)、叶饱和重(SW)及叶绿素含量...     

亚热带富磷和贫磷立地植物叶片形态的适应性特点

在我国亚热带地区,一般形成磷(P)、钙(Ca)、镁(Mg)缺乏和铁(Fe)、铝(Al)富集为特征的土壤,但在磷酸岩地区则发育形成了磷和其他营养元素富集的土壤。这些富磷和贫磷土壤立地,为检验植物叶形态性状与土壤营养元素的关系提供了理想条件。在本研究中,在富磷和贫磷立地上分别选取9种共有木本植物作为研究对象,测量叶干重(leaf dry mass,LM)、叶面积(leaf area,LA)、比叶面积(specific leaf area,SLA)、叶长(LL)、叶宽(LW)、叶长宽比(叶形指数,leaf index,LLW)等指标,并测量其所在立地土壤C、N、P、K、Ca、Mg、Mn、Fe、Zn、Cu、Na、Al等元素含量。结果显示,富磷区落叶阔叶植物LM、LA、LL和LW均显著小于贫磷区,而富磷区常绿针叶LM和LL显著小于贫磷区。常绿阔叶叶形态指标在贫磷和富磷立地之间没有显著差异,且仅叶长宽比和土壤Na元素含量相关。叶形态特征与土壤N和P之外元素呈现正向或负向的显著相关关系。我们的研究结果表明,不同植物叶片形态性状对土壤养分形成了不同的适应策略。     

城市公园木本植物叶功能性状及其对固碳能力的驱动

了解城市木本植物叶水平固碳能力差异，从叶功能性状探讨对固碳能力的驱动路径，明确植物在长期生长过程中通过叶片性状来保持碳收获最大化的权衡策略。以城市公园20种常见木本植物为研究对象，测定其叶片碳储量(C_mass)、单位叶面积固碳量(W_CO2)以及叶功能性状指标，以方差分析、相关性分析、路径分析和多元线性回归分析探究叶性状对固碳能力的影响。通过方差分析发现，木本植物的叶水平固碳能力具有较大差异，W_CO2在4.70～26.06 g/(m²·d)之间，平均为11.623 g/(m²·d),具有更明显的种间差异；C_mass在352.410～565.290 mg/g之间，平均为458.319 mg/g,具有更明显的种内差异。通过相关性分析发现，叶功能性状间存在显著的相关性，其中叶干质量(LDW)、叶干物质含量(LDMC)、叶厚度(LT)、比叶质量(LMA)、单位质量叶氮含量(N_area)、光合氮利用率(...     

荒漠植物功能性状和生物量对土壤水盐环境的响应

【目的】研究荒漠植物功能性状与生物量之间的关系随土壤水盐梯度的变化规律,为荒漠地区植物恢复和土壤盐渍化治理提供科学依据。【方法】测定植物的叶片形态、生理特征、植物生物量以及土壤的水分和盐分含量,并将水盐分为3个梯度,分析不同水盐梯度下植物生物量对功能性状的响应。【结果】(1) 植物冠幅面积 (S) 在3种土壤水盐梯度下均有显著性差异 (P < 0.05) ;植物叶片磷含量 (LPC) 在低水盐群落中适应性高于中高水盐梯度。(2) 植物地下生物量 (AGB) 低水盐梯度显著低于高水盐梯度 (P < 0.05) ;地上生物量在土壤水盐梯度上没有表现出显著性差异 (P > 0.05) 。 (3)对植物功能性状和生物量的冗余分析 (RDA) 在3种梯度下,植物冠幅面积 (S) 、株高 (H) 与生物量相关性均较高,植物在生长发育过程中表型性状S、H、SLA会对生物量增长有促进作用。 (4) 荒漠植物功能性状对生物量的指示能力是随着土壤水盐梯度的升高而逐渐减弱。【结论】艾比湖干旱荒漠地区植物的生物量随土壤水盐的增高而减少。在低水低盐土壤区域,植物的适应性较强;在高水盐土壤区域,植物叶片表型性状比生理性状更明显;在中水盐土壤区域,植物功能性状与生物量差异及联系不明显。干旱荒漠区土壤盐含量的增高已经对植物生长产生了迫害,造成了严重的生态环境问题,在干旱荒漠生态系统中,植物的功能性状及生物量减少会使荒漠土地退化,导致生态系统功能的变化。     

阔叶红松林两个主要树种叶功能性状随树高变化

植物功能性状之间的不同组合和权衡决定了植物的生活史对策,反映了植物对环境变化的适应,个体 水平功能性状的变异更是其能量投资策略的体现。为获取随树高变化叶功能性状的变化,对蛟河阔叶红松林两个主 要树种白桦和青杨的5 个叶功能性状指标进行比较分析。结果表明,除青杨氮磷比外,两个树种的比叶面积、叶干物 质含量、氮含量、磷含量及白桦氮磷比均与树高存在显著相关性,且多数相关系数高于0.5。对树冠进行分层比较,除 氮含量外,白桦比叶面积、叶干物质含量、磷含量和氮磷比在树冠不同层次间差异显著,中层氮磷比小于14,上下层 氮磷比大于14,但未超过16;青杨叶片主要生长在树冠中上层,且除氮磷比外,其他功能性状指标在树冠不同部位 也有显著差异。叶功能性状随树高变化而变化可以认为主要由光照在树冠垂直变化引起的,体现了植物对光环境的 适应及资源的分配差异。     

桂林岩溶石山常绿落叶阔叶混交林不同叶习性植物功能性状梯度分析

以桂林岩溶石山常绿落叶阔叶混交林不同叶习性树种为研究对象,在55个样方88种木本植物的6种功能性状数据的基础上,采用性状梯度分析法研究不同叶习性共存物种的性状差异和生态策略选择.结果表明,常绿树种的叶绿素含量、叶厚度、叶干物质含量和木材密度高于落叶树种,而落叶树种的叶面积和比叶面积高于常绿树种.落叶树种的生态位宽度大于常绿树种的生态位宽度.说明常绿树种采取维持生长、延长叶寿命为主的保守策略,而落叶树种采取以提高资源利用效率为主的积极策略.常绿和落叶树种6个功能性状的α值变化范围都比β值的变化范围大,说明共存物种之间的相互作用比环境因素对物种性状的影响更大,且群落内的作用强于群落间的作用.常绿和落叶树种β值的相关性很高,而α值的相关性很低.说明多个植物功能性状在所处群落中表现出更高的整体差异,功能性状在群落间的相关性大于群落内的相关性.性状间的不相关或弱相关表明,不同性状在2种叶习性树种的生长发育中表现出独立的维度.研究不同叶习性物种功能性状在环境梯度上的差异,对了解常绿和落叶物种的共存机制及群落构建和生物多样性维持机制具有重要意义.     

交通尾气污染对4种乡土行道植物叶片气孔形态和叶绿素含量的影响

分别选取东莞市交通繁忙路段（污染区）和东莞植物园（对照区）的4种乡土行道植物,观测不同年龄叶片的气孔形态和叶绿素含量,了解交通污染对乡土植物形态和生理的影响及植物的响应。结果表明,污染区和对照区同种植物气孔形态没有明显差异,随着叶片年龄增加气孔形态发生一定变化,不同物种气孔被表皮附属物覆盖程度不同;污染区植物都不同程度地增加气孔密度,减小气孔大小;交通污染对叶绿素a和叶绿素a/b含量的影响不显著。     

退化喀斯特森林不同植物叶片气孔导度对环境因子的响应

为探讨退化喀斯特森林中不同植物叶片气孔导度对环境因子的响应特征及其适应性机制,以中国科学院普定喀斯特生态系统观测研究站沙湾监测研究区内的退化喀斯特森林为例,从中选取8种常见植物为研究对象,分别对其叶片气孔导度及气温、空气湿度、光照强度等环境因子进行测定分析。结果表明:(1)不同植物叶片气孔导度值日间主要在0. 011～0. 215 mol/(m~2·s)之间变化。植物叶片气孔导度在同一时刻不同种间存在显著差异(P 0. 05),而除构树[Broussonetia papyrifera (Linn.) L'Hér. ex Vent.]外,同种植物在不同时刻的差异均不显著(P0. 05)。(2)梓树(Catalpa ovata G. Don)的叶片气孔导度与光照强度呈显著中度负相关(r=-0. 534,P=0. 040),而马桑(Coriaria nepalensis Wall.)的则呈显著中度正相关(r=0. 538,P=0. 038)。构树的叶片气孔导度与相对湿度呈极显著高度负相关(r=-0. 728,P=0. 002),而与气温呈显著中度正相关(r=0. 602,P=0. 017)。厚果崖豆藤(Millettia pachycarpa Benth.)的叶片气孔导度与相对湿度呈显著中度负相关(r=-0. 554,P=0. 032)。(3)树种和测定时间对植物叶片气孔导度的交互作用不显著(P0. 05)。(4)研究区大部分植物对生境恶劣的喀斯特环境均具有较强的适应能力,叶片气孔导度的日间变化主要受植物自身遗传因素的控制,对外部环境条件改变的响应不敏感。     

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。