兩種不同生態(tài)系統(tǒng)中植物葉片功能性狀及養(yǎng)分再吸收比較研究.pdf

1、葉片是植物獲取資源的重要器官，對(duì)環(huán)境變化敏感且可塑性大，其養(yǎng)分組成不僅能夠反映植物的生態(tài)策略，而且也是適應(yīng)生境條件的一種表征。葉片性狀不僅能解釋植物在不同環(huán)境梯度下的分布特征和適應(yīng)環(huán)境的機(jī)理，而且能夠預(yù)測(cè)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境變化的重要響應(yīng)，且其本身對(duì)生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程也具有顯著的影響。養(yǎng)分再吸收是指植物葉片在衰老過(guò)程中會(huì)把一部分養(yǎng)分元素回收到植物體內(nèi)供其它組織重復(fù)利用的過(guò)程，養(yǎng)分再吸收不僅是植物對(duì)養(yǎng)分貧瘠環(huán)境的一種適應(yīng)進(jìn)化策略，也是植物養(yǎng)分保存、增

2、強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力、提高養(yǎng)分利用效率和生產(chǎn)力的重要對(duì)策。由于葉片結(jié)構(gòu)特征和養(yǎng)分含量組成會(huì)隨氣候、土壤和環(huán)境因子而變化，因此對(duì)不同生長(zhǎng)環(huán)境植物葉片功能性狀及養(yǎng)分再吸收的研究能更好的闡明葉片生理生態(tài)對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)機(jī)理。
　　本研究選擇中亞熱帶同一氣候帶下喀斯特石灰?guī)r生態(tài)系統(tǒng)和常綠闊葉林砂巖生態(tài)系統(tǒng)中的主要木本植物作為研究對(duì)象，將植物分為常綠和落葉兩種生活型植物進(jìn)行對(duì)比研究，分別測(cè)定了兩種生活型植物成熟和衰老葉片的葉干物質(zhì)含量(LDMC)、比葉

3、面積(SLA)、葉片厚度(LT)、葉氮含量(LNC)、葉磷含量(LPC)和葉鉀含量(LKC)及葉氮磷比(N∶P)等指標(biāo)，首先，分別對(duì)每種生態(tài)系統(tǒng)中的常綠和落葉植物葉片功能性狀和養(yǎng)分再吸收情況進(jìn)行了對(duì)比研究，最后，比較了兩種生態(tài)系統(tǒng)中不同生活型植物葉片功能性狀及養(yǎng)分再吸收效率的差異。主要研究結(jié)果表明:
　　1.對(duì)于喀斯特石灰?guī)r生態(tài)系統(tǒng)中不同生活型植物相比:葉片功能性狀相比，在成熟和衰老葉中，常綠植物和落葉植物葉功能性狀相比，常綠植物

4、LDMC和LT顯著大于落葉植物，SLA顯著小于落葉植物，LNC、LPC、LKC及N/P在兩種生活型植物中差異不顯著;同一生活型植物成熟和衰老葉相比，常綠植物成熟葉SLA、LT及N/P與衰老葉相比無(wú)顯著差異，但LDMC、LNC、LPC及LKC顯著低于衰老葉;落葉植物成熟葉LMMC、SLA、LT及N/P與衰老葉相比無(wú)顯著差異，同樣LNC、LPC和LKC顯著低于衰老葉。養(yǎng)分再吸收相比，常綠植物N和P再吸收效率高于落葉植物，K再吸收效率低于落葉

5、植物。其中常綠植物N、P和K的再吸收效率分別為39.42％、43.13％和32.48％;落葉植物N、P和K的再吸收效率分別為25.79％、35.47％和34.82％。對(duì)于養(yǎng)分再吸收程度，常綠植物衰老葉中N、P和K含量均低于落葉植物，表明常綠植物具有較高的養(yǎng)分再吸收程度，常綠植物衰老葉中N、P和K平均含量分別為11.01 mg/g、0.51 mg/g和5.98 mg/g;落葉植物的則分別為14.88 mg/g、0.67 mg/g和8.33

6、 mg/g。
　　2.對(duì)于常綠闊葉林砂巖生態(tài)系統(tǒng)中不同生活型的植物相比:葉片功能性狀相比，在成熟和衰老葉中，常綠植物和落葉植物葉功能性狀相比，常綠植物L(fēng)DMC顯著大于落葉植物，SLA、LNC和LPC顯著小于落葉植物，LT和LKC在兩種生活型植物中差異不顯著;同一生活型植物成熟和衰老葉相比，常綠植物成熟葉LDMC、SLA、LT及N/P與衰老葉相比無(wú)顯著差異，但LNC、LPC及LKC顯著低于衰老葉;落葉植物成熟葉LMMC、SLA、LT

7、及N/P與衰老葉相比無(wú)顯著差異，同樣LNC、LPC和LKC顯著低于衰老葉。養(yǎng)分再吸收相比，常綠植物N和K再吸收效率低于落葉植物，P再吸收效率在兩種生活型植物中無(wú)明顯差異。其中常綠植物N、P和K的再吸收效率分別為31.49％、45.26％和31.66％;落葉植物N、P和K的再吸收效率分別為44.45％、45.87％和45.31％。對(duì)于養(yǎng)分再吸收程度，常綠植物衰老葉中N、P含量均低于落葉植物，K含量高于落葉植物，表明常綠植物具有較高的N和P

8、再吸收程度，常綠植物衰老葉中N、P和K平均含量分別為12.19 mg/g、0.35 mg/g和8.35 mg/g;落葉植物的則分別為16.71 mg/g、0.78 mg/g和7.60 mg/g。
　　3.兩種生態(tài)系統(tǒng)中不同生活型植物葉片功能形狀相比:在成熟和衰老葉中，石灰?guī)r生境常綠植物L(fēng)DMC和LPC顯著高于砂巖生境，SLA和N/P顯著低于砂巖生境，LKC低于砂巖生境，但無(wú)顯著差異;石灰?guī)r生境落葉植物L(fēng)DMC顯著高于砂巖生境，SL

9、A顯著低于砂巖生境，LT、LNC、LPC和LKC沒(méi)有顯著差異。兩種生境所有植物相比，石灰?guī)r生境所有植物總體上表現(xiàn)出LDMC顯著高于砂巖生境，SLA和N/P顯著低于砂巖生境，雖然LNC和LKC低于砂巖生境，LT和LPC高于砂巖生境，但無(wú)顯著差異。
　　4.兩種生態(tài)系統(tǒng)中植物葉片功能性狀之間的相互關(guān)系:在成熟中，兩種生境所有植物葉片功能性狀之間的關(guān)系共同表現(xiàn)為:LDMC與SLA和LKC之間呈顯著負(fù)相關(guān);SLA與LT之間呈顯著負(fù)相關(guān)，與

10、LKC之間呈顯著正相關(guān);LNC與LPC之間呈顯著正相關(guān);LPC與N/P之間呈顯著負(fù)相關(guān)。在衰老葉中，LDMC與SLA之間呈顯著負(fù)相關(guān);LNC與LPC之間呈顯著正相關(guān);LPC與N/P之間呈顯著負(fù)相關(guān)。
　　5.兩種生態(tài)系統(tǒng)中不同生活型植物養(yǎng)分再吸收相比:養(yǎng)分再吸收效率相比，石灰?guī)r生境常綠植物N、K平均再吸收效率均高于砂巖生境，P平均再吸收效率低于砂巖生境，但不存在顯著差異;石灰?guī)r生境落葉植物和全部植物N、P、K再吸收效率均低于砂巖生

11、境，同樣不存在顯著差異。養(yǎng)分再吸收程度相比，石灰?guī)r生境常綠植物衰老葉片中N、K平均含量（分別為11.01 mg/g和5.98 mg/g）均低于砂巖生境（分別為12.19 mg/g和8.35 mg/g），P平均含量(0.51 mg/g)高于砂巖生境(0.35 mg/g)，這表明石灰?guī)r生境常綠植物P再吸收程度低于砂巖生境，N和K再吸收程度高于砂巖生境;石灰?guī)r生境落葉植物和全部植物衰老葉中N、P、K平均含量均低于砂巖生境，這表明石灰?guī)r生境落葉