湿地松针叶功能性状及其对磷添加的响应

目的 揭示湿地松人工林针叶功能性状间的关系,探讨针叶功能性状对磷添加的响应及对环境养分的适应策略。方法 以12年生湿地松人工林为研究对象,设置3个磷元素梯度(P1为25 kg/hm², P2为50 kg/hm², P3为100 kg/hm²)和不施磷为对照(CK)共4个处理,分析不同处理下叶长、叶面积和比叶面积等9个形态指标与针叶全氮、全磷和有机碳等养分含量的变化,探讨针叶形态指标与养分含量的相关性。结果①各处理下湿地松针叶各功能性状的变异系数为6.62%~19.77%,其中叶鞘长和比叶面积的变异系数大,均高于19%,有机碳含量变异系数最小,仅为6.61%。②与CK相比,随着施磷浓度的增加,除针叶干物质含量显著降低外(P<0.05),针叶叶面积、比叶面积及养分含量等指标均上升。③湿地松针叶的叶面积和比叶面积与全钾和全磷间存在显著正相关(P<0.05),相关系数达0.597以上,而针叶干物质含量与全磷、全钾和有机碳含量间表现出显著负相关(P<0.05),相关系数分别为-0.840、-0.639和-0.530。结论①湿地松针叶功能性状均属较弱变异,在特定环境中湿地松针叶功能性状具有较强的内稳性;②磷添加可以影响湿地松针叶的形态特征和养分储量,高浓度磷添加(P3)的效果最明显。③湿地松针叶形态建成与其养分含量相关,养分含量高促进针叶生长代谢、叶面积增加,同时加快干物质含量向其他器官转运,使针叶干物质含量减少。     

桂林喀斯特石山不同坡向乔灌木功能性状对比研究

植物功能性状是连接植物与环境的桥梁,能够客观表达植物对不同生长环境的响应,研究植物功能性状特征及其随坡向的变化规律,对认识不同环境梯度下植物群落的形成过程及其对环境的适应机制具有重要意义。以桂林喀斯特石山不同坡向乔、灌木为研究对象,对比分析不同坡向灌丛植物功能性状在营养性状(生长型、生活习性、比叶面积、叶干物质含量、叶片厚度、叶组织密度)和生理性状(叶绿素含量)上的差异,探究喀斯特石山植被对不同坡向微气候生境的适应策略。结果表明:阴坡的灌木和耐阴物种数多于阳坡,比叶面积、叶绿素含量的群落加权平均值为阴坡大于阳坡;阳坡的乔木物种数多于阴坡,叶干物质含量、叶厚度和叶组织密度的群落加权平均值也均为阳坡大于阴坡。植物营养性状(叶片厚度和叶组织密度)为喀斯特石山不同坡向植物群落差异显著的主要功能性状。植物功能性状随坡向的规律性变化,反映了喀斯特石山灌丛群落构建过程中环境对植被的筛选效应。     

不同林龄马尾松人工林针叶功能性状及其与土壤养分的关系

【目的】植物功能性状将植物与环境的结构、过程与功能有机联系起来,反映了植物对环境的适应机制。探究马尾松叶功能性状对林龄和土壤养分的响应,揭示马尾松人工林对喀斯特环境的适应策略,为喀斯特地区更好地营造马尾松人工林提供科学依据。【方法】以黔西北地区14、26、33年生马尾松人工林群落为研究对象,用空间代替时间的方法来分析不同林龄对马尾松叶功能性状和土壤养分的影响。【结果】8个叶功能性状中变异系数最小的是有机碳(OC)含量,最大的是比叶面积(SLA),除SLA和叶面积(LA)外,其他叶功能性状均属弱变异;随着林龄的增长,马尾松叶功能性状值(除叶干物质含量外)均呈增长的趋势,各叶功能性状之间存在一定的相关性;土壤全磷含量和土壤有机碳含量是影响不同林龄马尾松叶功能性状的主要土壤因子。【结论】不同林龄马尾松叶功能性状的差异表明马尾松针叶具有较强的可塑性,可以通过性状的耦合协调或组合来适应环境。植物功能性状对土壤理化性质的响应是一个长期的过程,需加强长期监测。     

内蒙古克氏针茅草地主要植物叶片功能性状对氮素添加的响应

环境氮沉降的增加影响植物功能性状,进而改变植物群落的构成.本研究分析了中国内蒙古多伦县境内连续6年施氮肥的克氏针茅群落中5种主要植物的功能性状的变化,以探究草地植物对氮素添加的响应策略.研究发现,随着施肥量增加,草地主要植物通过增加植株高度、叶片面积、比叶面积、叶片氮、磷含量,减小叶片干物质含量,提高自身对光资源的竞争能力.该结果说明,随着环境氮输入的增加,植物的响应策略是向着叶片经济谱中低投入快回报的方向移动变化.草地群落总生物量及克氏针茅、黄囊苔草、冰草地上生物量与氮肥添加没有显著相关关系,冷蒿和星毛萎陵菜地上生物量随施肥量的增加而显著下降.该结果暗示着氮沉降的增加通过影响植物功能性状,进而改变植物群落的构成.本研究加深了我们对氮沉降增加条件下植物响应策略及群落演替机制的理解.     

科尔沁沙地菊科植物叶性状系统发育信号研究

科尔沁沙地植物叶性状的研究可揭示叶性状受环境驱动及其响应,但当前研究未充分考虑物种进化对叶性状的影响.以科尔沁沙地22种菊科植物为对象,研究比叶面积、叶片体积、叶重比、叶片组织密度、叶片干物质含量等叶片性状的系统发育信号.研究发现比叶面积、叶体积、叶重比、叶组织密度、叶厚度、叶干物质含量的K值(表征系统发育信号)分别为0.727,1.02,0.687,0.881,0.992,0.866.各叶性状系统发育信号均不显著(P0.05).据此认为,科尔沁沙地菊科植物叶性状特征与系统发育关系不大.该研究可为深入理解环境因素与植物进化的相互作用提供参考,为当地植被恢复提供科学依据.     

ABA-PAM协同处理对冷胁迫条件下牧草及根际土壤的影响

以冷胁迫处理青藏高原地方草种青海冷地早熟禾幼苗,并联合施用ABA和保水剂(PAM),经处理后对冷地早熟禾的生长情况、细胞内CAT、SOD、POD等酶的活力、MDA和脯氨酸含量,以及土壤蔗糖酶、磷酸酶、多酚氧化酶、脲酶活性进行测定.结果发现ABA-PAM协同处理可以提升牧草的抗冻能力,提升CAT和SOD的酶活力,降低MD...     

帽儿山常见树种枝叶功能性状特征及相关性

以东北帽儿山16个典型阔叶树种为研究对象,分析不同树种叶片功能性状统计特征,叶功能性状内部之间的关系,以及小枝功能性状与叶片功能性状之间的关系,并进行树种枝叶功能性状聚类分析.结果表明:叶片面积变化范围为6.68(白皮柳)~166.83 cm~2(青楷槭),小枝上叶片数量变化范围为2(青楷槭)~94.17片(胡桃楸);失水速率与营养成分(N,P,K)呈极显著正相关;叶柄直径与单个叶片面积呈极显著正相关,枝条直径与总叶重、总叶面积呈极显著正相关.青楷槭叶面积最大,小枝上叶片数量最少,即随着出叶强度的增加,树木叶面积及叶面质量减少;在叶水平上,营养成分含量高的叶片比含量低的叶片失水速率快;无论是在叶水平上还是在小枝水平上,大叶片都会比小叶片付出更大比例的叶柄生物量.     

桂林尧山常见植物叶片性状研究

选择桂林尧山14种常见植物为研究对象,通过测定其叶干质量(DW)、叶面积(AR)、叶干物质含量(LDMC)、叶厚度(TH)和比叶面积(SLA)等叶片性状因子,探讨不同植物适应土山生境所表现出的叶性状特征.结果表明:14种常见植物的5个叶性状因子之间存在显著差异.Pearson相关性分析表明,DW与LDMC、AR、TH呈显著的正相关关系.DW与SLA呈显著的负相关关系;LDMC与AR、TH、SLA呈显著的负相关关系;AR与TH、SLA呈显著的正相关关系,TH与SLA呈显著的负相关关系.5个叶性状因子中,反映叶片性状权重的大小依次为:AR＞LDMC＞TH＞DW＞SLA.与桂林岩溶石山相比,作为土山的桂林尧山生境植物具有相对较小的DW、LDMC、AR、TH和相对较大的SLA,研究结果较好地反映了植物适应土山和石山不同生境的策略.     

松嫩平原异质生境芦苇种群叶片的表型可塑性

通过大样本测定,定量分析了松嫩平原4个不同生境芦苇种群叶片生长的可塑性与规律性.结果表明:异质生境各芦苇种群的叶长、叶宽、叶生物量、叶面积和比叶面积之间均有显著差异.季节性积水生境和人工林缘沙地生境芦苇叶片各数量性状的可塑性最大,而碱斑生境的最小,叶生物量与叶面积的可塑性远大于叶片的其他数量性状,各生境芦苇种群叶宽与叶长、叶生物量与叶面积、叶生物量与叶长、叶生物量与叶宽均呈显著的幂函数异速生长关系.尽管芦苇叶片的数量性状在各组异速关系中,其异速系数1gβ均表现出显著的差异(P＜0.01),但其异速指数却有相同的规律,即叶宽与叶长异速指数α＜1,叶生物量与叶长/叶宽异速指数α＞1,而叶生物量与叶面积异速指数α≈1.异质生境芦苇叶片较大的表型可塑性与一致的异速生长规律性,表征了广布种芦苇尽管具有宽幅适应性,但其叶片的数量性状仍保持相同的生长有序性.     

银杏雄株叶片类黄酮含量及其相关因子的变化研究

采用叶源枝类、部位及采叶期三因子试验设计,连续３ａ每年７－１１月每隔３０ｄ采摘叶片滴定银杏雄株的单叶面积、干物质含量、比叶鲜重、比叶干重和类黄酮含量。结果表明：银杏ＳＬＦＷ与类黄酮含量的季节变化表现出相同的趋势,产在１０月份了大值;长枝叶片的干物质含量及类黄酮含量显著高于中,短枝;１ａ生枝叶片的比叶鲜重,比叶干重及单叶面积明显大于多年生枝;不同采叶期的叶片干物质含量、比叶鲜重、比叶干重和类黄酮含量差异显著或极显著,不同枝类叶片在各个生长发育期的干物质含量不同。     

氮磷钾添加对无患子叶片性状和果实产量的影响

以10年生无患子无性系为研究对象，通过设置施肥与不施肥两处理，分析氮磷钾养分添加对不同无性系无患子叶片性状和果实产量的影响.结果表明：(1)与对照相比，氮磷钾添加下无性系1号无患子叶面积增加了5.60%,无性系1号和5号无患子比叶面积分别增加了0.48%和3.80%,仅无性系3号无患子叶干物质含量在养分添加下显著增加了5.70%,其他无性系无患子均无显著差异；(2)在氮磷钾添加处理下，无性系1号和5号无患子光合净呼吸速率相较于对照分别增加了1.19%、39.40%;无性系5号无患子胞间CO₂浓度、水分利用效率和光合氮利用效率显著高于对照，而其他无性系则均无显著差异；(3)叶面积、净光合速率、叶片光合氮利用效率与果实产量呈显著正相关，而比叶面积与果实产量呈显著负相关；(4)氮磷钾添加均不同程度地促进了无患子果实的生长发育，增加其果实产量.研究结果可为无患子苗木培育及资源开发利用提供理论参考.     

深松覆盖对土壤性状及冬小麦产量的影响

在大田试验条件下,研究了深松覆盖、一次深翻、免耕覆盖、传统耕作对土壤性状和洛阳9769叶面积指数、干物质积累、产量及产量构成因素的影响。结果表明:深松覆盖能显著降低土壤容重,有效打破耕作犁底层,增加土壤通透性,土壤有机质和氮、磷、钾含量明显高于传统耕作,特别是对上层土壤全氮及碱解氮和深层土壤的有效磷及速效钾的影响更为明显,并能显著提高灌浆中后期叶面积指数,有效延缓植株衰老,促进植株和籽粒干物质积累。与传统耕作相比,成熟期小麦干物质积累量提高7．35％,千粒重提高4．37％,产量提高 9．26％。     

青藏高原人工草地土壤微物量碳及酶活性动态变化特征

在青海省三江源地区不同高寒人工草地选取人工建植垂穗披碱草、星星草、冷地早熟禾草地为研究对象,探讨不同建植年限(2 a、4 a)人工草地土壤微生物量碳及土壤脲酶、碱性磷酸酶、硝酸还原酶在生长季内(6-9月)的动态变化特征,了解土壤微生物量碳和土壤酶活性之间的相互关系,为人工草地生态系统的管理提供参考依据.结果表明:不同建植年限3种人工草地土壤微生物量碳均呈显著季节变化;同一土壤深度,垂穗披碱草、星星草和冷地早熟禾人工草地的土壤微生物量碳差异显著;同一人工草地、不同酶活性随生长季在一定范围内波动,具有显著的季节变化特征,不同人工草地同一土壤酶活性的季节变化不同;高寒人工草地土壤微生物量碳及其酶活性不仅受土壤温度、土壤水分和气温等的影响,还受牧草种类、建植年限、生长月份及其交互作用的影响;不同人工草地土壤微生物量碳与土壤酶活性呈显著相关关系,不同酶的活性之间也存在显著的相关关系.     

西藏沙棘叶片性状对水热条件的响应研究

以青藏高原东缘西藏沙棘(Hippophae tibetana Schlecht)为对象,从区域尺度沿环境梯度采样分析共19个样地的西藏沙棘叶长、叶宽、叶面积、长宽比及相关的环境因子(生长季月均降水、生长季月均温度),探究其叶片性状与环境因子之间的关系.结果表明,西藏沙棘叶长为13.66~31.48mm;叶宽为2.42~5.24 mm;叶面积为24.44~119.26mm2;长宽比为3.78~8.67.西藏沙棘叶长、叶宽和叶面积与生长季月均降水均极显著正相关,与生长季月均温度显著负相关;叶长宽比与生长季月均降水和月均温度都极显著正相关.此外,从研究区内叶片性状与生长季月平均降水和温度的相关性系数大小可以看出,西藏沙棘在生长阶段其叶片性状对降水的响应要明显强于对温度的响应,降水影响着西藏沙棘叶片性状的格局.初步推断在青藏高原快速隆升过程中,西藏沙棘对环境的选择受降水作用强于温度.     

中梁山石灰岩山地30种主要植物叶片性状研究

为探讨生长在喀斯特石灰岩山地植物叶片性状适应特征,在重庆中梁山海石公园选取乔、灌、草三种生活型植物共30种,分别测定其叶干质量(mLDMC)、比叶面积(SLA)、叶pH、叶碳质量(mLCC)、叶氮质量(mLNC)和叶碳氮比等六个叶片性状因子.结果表明:不同叶片性状因子变异系数不同,其中,植物mLDMC、SLA和mLNC变异较大,分别为28.7%,50.8%和21.4%;mLDMC和SLA在不同生活型植物中存在显著差异,与乔木和灌木相比,草本具有较低的mLDMC和较大的SLA,而乔木和灌木在两者之间差异不显著;所有叶片性状因子中,植物mLDMC和SLA呈显著负相关,其他因子间没有显著相关性.可见,mLDMC和SLA是植物资源利用分类轴上划分植物类群的最佳指标,石灰岩地区不同生活型植物叶片性状不同,这是植物和环境相互选择综合作用的结果.     

浙江天童受损常绿阔叶林实验生态学研究(Ⅵ):不同干扰下植被恢复初期主要优势种叶性状及其生态适应

以浙江天童国家森林公园人工模拟受损常绿阔叶林样地为研究地点,分析了不同干扰下(择伐大树、清理下木、皆伐、皆伐及去除表土层)植被恢复初期5种主要优势树种最大净光合速率(Amax,net photosynthesis based on area)、比叶面积(SLA,specific leaf area)和叶片氮、磷含量(N,P,leaf nitrogen and phosphor concentration)等叶性状,以期揭示不同树种对干扰的生态适应性.结果表明:(1)干扰后光照强度的增加导致叶片SLA降低,Amax和叶N含量增加;(2)表土层的去除使得土壤磷有效性的减少,从而导致叶P含量的下降,但对Amax的影响较小;(3)高Amax,SLA以及叶N,P含量的落叶树种山鸡椒(Litsea cubeba)具有很强的资源获取能力和高的生产力,从而在植被恢复早期占据竞争优势.木荷(Schima superba)叶N,P含量最低,但在不同干扰下Amax都高于其他常绿树种,且与叶N含量之间存在具有显著正相关性.干扰样地中石栎(Lithocarpus glaber)叶N含量较对照显著增加,并维持在较高水平,与Amax存在显著正相关性,且其叶片抵御强光伤害的能力较强.米槠(Castanopsis carlesii)的Amax,SLA,叶N,P含量均为中等水平,其Amax和SLA对环境具有较强的可塑性,但叶N含量在各样地中较为稳定.栲树(Castanopsis fargesii)的叶性状可塑性较差,Amax小,且利用高光强的能力弱.     

三角城种羊场三种植被类型生物量及土壤碳氮含量比较

以位于青海湖北岸的青海省三角城种羊场为研究区域,选取芨芨草草地、金露梅灌丛和冷地早熟禾草地为研究对象,对3个样地地上和地下生物量、土壤基本理化性质、0～30 cm土体土壤有机碳和全氮储量分别进行了比较研究。结果显示:3种不同植被类型样地相比较,地上生物量从高到低表现为:金露梅灌丛>芨芨草草地>冷地早熟禾草地,其中芨芨草草地和冷地早熟禾草地之间差异不显著(P>0.05),但都显著低于金露梅灌丛(P<0.05);0～30 cm土体总地下生物量从高到低亦表现为:金露梅灌丛>芨芨草草地>冷地早熟禾草地,其中金露梅灌丛与其他2种植被类型间差异显著(P<0.05)。所测样地土壤均呈偏碱性;土壤含水量介于13.94%～56.10%之间,3种植被类型0～30 cm土层平均土壤含水量以金露梅灌丛最高;不同植被类型下土壤容重的垂直变化规律均不相同。30 cm深度单位面积土壤有机碳和全氮储量从高到低均表现为:金露梅灌丛>芨芨草草地>冷地早熟禾草地,其值分别为12.12、7.83、5.87 kg/m2和1.11、0.93、0.62 kg/m2,金露梅灌丛与芨芨草草地、冷地早熟禾草地间差异显著(P<0.05)。     

淮北相山主要优势物种比叶面积与叶干物质量初步研究

植物的功能性状是植物生态学领域近年来研究的热点内容之一.其中,植物叶功能性状与植株生物量、植物对环境资源的获得及其利用的关系最为密切.研究淮北相山5种优势植物叶干物质含量、比叶面积及其相互关系,显示不同物种间的叶干物质含量、比叶面积存在显著差异,两种叶性状间存在明显的负相关关系.依据比叶面积的大小,初步判断5种植物对相山的适应性顺序为柘树＜扁担木＜牡荆＜酸枣＜构树.     

春季放牧强度对祁连山区青海草地早熟禾人工草地牧草生长的影响

为研究春季放牧对黑土滩人工草地的影响,于2018年春夏季节对祁连山区利用青海草地早熟禾建植的黑土滩人工草地进行了模拟放牧强度(刈割率)试验研究,以放牧强度(刈割率)为主要因素,进行了刈割率为0,30%,50%,70%和90%的5级模拟放牧强度(刈割率)研究。结果表明:随着春季模拟放牧刈割强度(刈割率)的增加,牧草的盖度、高度、牧草产量和种子产量逐渐减少,放牧强度(刈割率)为90%时,青海草地早熟禾的盖度、高度、牧草产量和种子产量分别减少了40. 5%,66. 1%,63. 0%和98. 3%,放牧强度(刈割率)为30%时对人工草地的影响不显著。春季休牧(未刈割)和放牧强度(刈割率)为30%时不影响黑土滩人工草地牧草的后期生长发育,而返青期过度放牧利用会引起黑土滩人工草地的快速退化。     

青藏高原高寒草地常见植物叶属性对氮、磷添加的响应

基于海北站氮磷添加实验平台,研究青藏高原高寒草地常见植物叶片干物质含量(LDMC)、比叶面积(SLA)和叶片碳、氮、磷含量(LC,LN,LP)属性对N添加、P添加和NP同时添加的响应。从10个物种总体来看,N添加使LN显著增加9.4%。P添加使LP显著增加81.8%。N添加和P添加对LDMC和SLA有显著的交互作用。在无N添加条件下,P添加使LDMC减小2.3%,SLA增加3.5%;在N添加条件下,P添加使LDMC减小10.1%,SLA增加15.3%。N添加和P添加对基于叶经济谱的物种排序无显著影响,而NP同时添加显著改变了基于叶经济谱的物种排序。结果表明,通过提高SLA和叶片NP含量,使高寒草地植物对光、土壤可利用性N和P的获取与利用能力增强。NP同时添加可以显著改变叶属性的种间变异,进而导致青藏高原高寒草地常见植物在叶经济谱上形成新的分布格局。因此,在利用叶属性预测群落结构和生态系统功能对NP同时添加的响应时,应该考虑物种的特异性响应。