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《华东师范大学》 2011年
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天目山主要树种叶性状在海拔梯度和微地形上的分异格局

张奇平  
【摘要】:叶片是植物进行光合作用的主要器官,叶片的性状特征与植物的生长对策和利用资源的能力紧密联系,能较好地反映植物对外界环境变化的不同适应策略。对山地上的植物来说,海拔和微地形的不同会通过光照、温度、土壤水分和养分含量等因子对植物叶性状产生影响。本研究通过比较天目山不同海拔和不同微地形条件下植物叶性状的变化格局,探讨了这种格局产生的原因,以期揭示物种对环境的响应机制。主要结论如下: (1)随着海拔的升高,光合有效辐射增大,阔叶植物普遍选择减小比叶面积、增加叶干物质含量、降低叶氮含量和叶磷含量,采用较为保守型的生长策略以适应强光、低温的环境,这种策略在落叶乔木和灌木上表现得更为突出。 (2)五种微地形可分为两类:较为湿润的沟谷(包括谷床和谷坡),和较为干旱贫瘠的山脊(包括谷头凹地、顶坡和坡地)。植物的比叶面积、叶氮、叶磷含量在沟谷区域比较高,在山脊附近较低。推测可能是山脊的贫营养(尤其是磷的流失)成为植物生长的限制因素,植物倾向于采取保守的生长策略;而沟谷区域的养分条件相对较好,且沟谷微地形复杂多变,植物生存和生长的随机性更高,物种竞争较大,因此对资源的获取能力更强。 (3)海拔和微地形的变化影响了植物不同生活型树种的分布格局。高海拔的低温不利于常绿树种的生长。常绿树种和落叶树种均在坡地分布最多,但常绿树种在谷床中的分布较少而落叶树种在谷床的分布较多,推测常绿树种比落叶树种更耐贫瘠;针叶树种不仅适应低温的环境,也适宜土壤贫瘠的生境。 (4)不同生活型物种之间的比叶面积、干物质含量、叶氮含量和叶磷含量均存在显著差异。落叶阔叶树种在比叶面积、叶氮含量和叶磷含量上均显著高于常绿阔叶树种;乔木和灌木间的叶性状无显著差异,只有落叶阔叶灌木的干物质含量显著低于其他生活型物种;针叶树种的比叶面积远小于阔叶树种,其他叶性状指标则差异不大;各生活型物种的氮磷比无显著差异,且均高于16,属磷限制。 (5)叶性状指标间相关性显著。对所有物种来说,比叶面积与叶干物质含量、氮磷比显著负相关,与叶氮含量、叶磷含量显著正相关;叶干物质含量与叶氮含量、叶磷含量显著负相关;叶氮含量与磷含量显著正相关;磷含量与氮磷比显著负相关,而氮含量和氮磷比相关性不明显。常绿阔叶乔木的氮磷比和氮、磷含量均显著相关。
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