南京仙林落葉闊葉林中主要植物的葉群體動(dòng)態(tài).pdf

1、葉片是植物獲取能量的器官，同時(shí)也是蒸騰作用和呼吸作用的主要場(chǎng)所。葉片作為植物體的一個(gè)構(gòu)件，可以將一個(gè)植株上所有的葉片看成一個(gè)種群，稱之為葉群體。因此葉群體動(dòng)態(tài)包括植物的展葉、落葉等生命進(jìn)程。物種的不同、生存環(huán)境的差異等因素影響著葉片在形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能上的權(quán)衡策略，進(jìn)而影響植物的基本行為和功能，導(dǎo)致不同植物的葉群體動(dòng)態(tài)不同。因此，研究物種的葉群體動(dòng)態(tài)可以在一定程度上反映一個(gè)物種的生活史策略。目前對(duì)于熱帶雨林、溫帶落葉闊葉林植物的葉群體動(dòng)態(tài)研

2、究較多，關(guān)于亞熱帶地區(qū)植物的葉群體動(dòng)態(tài)的研究主要集中在中亞熱帶常綠闊葉林，而關(guān)于北亞熱帶的落葉闊葉林植物的葉群體動(dòng)態(tài)研究較少。所以，本文選取江蘇南京仙林24種落葉闊葉植物，其中13種為單葉植物，11種為復(fù)葉植物。在這24種植物中，又分為9種大型葉植物，5種中型葉植物，10種小型葉植物。分別對(duì)其展葉以及落葉過(guò)程進(jìn)行連續(xù)地動(dòng)態(tài)跟蹤觀測(cè)，從葉片數(shù)量動(dòng)態(tài)、單葉面積動(dòng)態(tài)和葉壽命等方面，分析了不同物種、不同葉型，不同葉面積（大型葉、中型葉、小型葉）

3、的葉群體動(dòng)態(tài)差異，目的在于揭示北亞熱帶落葉闊葉林中主要植物的展葉、落葉以及葉壽命特征，并在此基礎(chǔ)上分析北亞熱帶地區(qū)南京仙林落葉闊葉林的維持機(jī)制。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)根據(jù)對(duì)2014年出葉物候的觀察，24種落葉闊葉植物的出葉開始時(shí)間發(fā)生在3、4月份。最早的是雀梅藤（Sageretia thea）和圓葉鼠李（Rhamnus globosa），在3月中旬（Julian day=13 d）開始出葉，最晚的是黃花決明（Cassia

4、alata），在4月上旬(Julian day=38 d)開始出葉。根據(jù)出葉持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短，24個(gè)物種的出葉模式可歸納為3類:即爆發(fā)型出葉（5種）、中間型出葉(10)和持續(xù)型出葉(9種)。其中，持續(xù)型出葉的物種中復(fù)葉物種占66.7％，由此得出南京仙林落葉闊葉林中復(fù)葉植物主要以持續(xù)型出葉為主。
　　出葉物候參數(shù)與葉屬性、葉數(shù)量、出葉相對(duì)速率的相關(guān)性分析表明:LMA（單位葉面積干重）與出葉開始時(shí)間呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），與葉面

5、積和出葉結(jié)束時(shí)間呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）;葉面積與出葉開始時(shí)間呈極顯著正相關(guān)(P＜0.01);葉數(shù)量與出葉結(jié)束時(shí)間、出葉持續(xù)時(shí)間分別呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），但與出葉相對(duì)速率呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）;出葉相對(duì)速率與出葉結(jié)束時(shí)間、出葉持續(xù)時(shí)間分別呈極顯著負(fù)相關(guān)(P＜0.01)。由此表明，葉面積較小、LMA較大的物種，出葉開始較早;出葉相對(duì)速率較小、葉片數(shù)量較多的物種，出葉持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。
　　單葉植物的出葉開始時(shí)間比復(fù)

6、葉植物早，且兩者差異顯著（P＜0.05）;出葉結(jié)束時(shí)間也比復(fù)葉植物早，兩者差異顯著（P＜0.05）;單葉植物葉面積比復(fù)葉植物小，且兩者差異極顯著(P＜0.01)。
　　(2)在本研究中，24種落葉闊葉植物的展葉開始時(shí)間同樣發(fā)生在3、4月份。最早的是雀梅藤（Sageretia thea），在3月中旬(Julian day=19 d)開始展葉，最晚的是黃檀（Dalbergia hupeana），在4月中旬(Julian day=42

7、d)開始展葉。展葉速率最大的為短柄枹(Quercus glandulifera var.brevipetiolata)(0.33)，最小為黃花決明(0.063)，前者為后者的5倍。爆發(fā)式出葉的物種展葉速率比中間型和持續(xù)型出葉的物種大，且前者與后兩者差異極顯著（P＜0.01）。
　　展葉物候參數(shù)與葉屬性、葉數(shù)量、展葉相對(duì)速率的相關(guān)性分析表明:LMA與展葉開始時(shí)間、展葉高峰、展葉結(jié)束時(shí)間分別呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），與葉面積呈顯

8、著負(fù)相關(guān)(P＜0.05);葉面積與展葉開始時(shí)間呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與展葉高峰呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）。在單葉物種中，葉面積與展葉持續(xù)時(shí)間呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），與展葉相對(duì)速率卻呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）;展葉相對(duì)速率與展葉結(jié)束時(shí)間、展葉持續(xù)時(shí)間分別呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）。由此表明，葉面積較小、LMA較大的物種，展葉開始較早;葉面積較小的物種，展葉相對(duì)速率較小、展葉持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。
　　單葉植物的展葉開

9、始時(shí)間比復(fù)葉植物早，但兩者無(wú)顯著性差異（P＞0.05）;展葉高峰比復(fù)葉植物早，且兩者差異顯著（P＜0.05）;展葉結(jié)束時(shí)間比復(fù)葉植物早，兩者差異極顯著（P＜0.01）;展葉持續(xù)時(shí)間比復(fù)葉植物短，兩者差異顯著（P＜0.05）;展葉相對(duì)速率比復(fù)葉植物大，兩者差異顯著（P＜0.05）。
　　(3)在本研究中，24種落葉闊葉植物的落葉開始時(shí)間差異較大，從6月中旬到11月下旬均有分布。最早開始落葉的是楓楊（Pterocarya stenop

10、tera），在6月中旬(Julian day=105 d)，最晚的是短柄枹，在11月下旬(Julian day=270 d)開始落葉。24種落葉闊葉植物的落葉模式可歸納為3類:單峰模型(unimodal type)、雙峰型(bimodal type)和多峰型(multimodal type)。其中，單峰型出葉有10個(gè)物種，分別為黃檀、短柄枹、楓楊等，但其落葉高峰存在差異;雙峰型出葉有9個(gè)物種，分別為老鴉柿（Diospyros rhomb

11、ifolia）、楓香（Liquidambar formosana）、圓葉鼠李等;多峰型出葉有5個(gè)物種，分別為構(gòu)樹(Broussonetia papyrifera)、牡荊(Vitex negundo var.cannabifolia）、黃花決明等，且落葉高峰期也不盡相同。出葉模式和落葉模式存在一定的關(guān)系，爆發(fā)式出葉的物種呈單峰型落葉模式，而中間型出葉的物種偏向于雙峰型落葉模式。
　　落葉物候參數(shù)與葉屬性、葉數(shù)量、落葉相對(duì)速率的相關(guān)性

12、分析表明:落葉開始時(shí)間與落葉持續(xù)時(shí)間呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），但與落葉高峰和落葉結(jié)束時(shí)間分別呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）;葉片數(shù)量與落葉結(jié)束時(shí)間呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），與落葉持續(xù)時(shí)間呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）;落葉相對(duì)速率與落葉開始時(shí)間呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），但與落葉持續(xù)時(shí)間呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），與葉片數(shù)量成顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。由此表明，落葉開始較早的物種，落葉結(jié)束時(shí)間較早，且落葉持續(xù)時(shí)間較短;葉

13、數(shù)量較多的物種，落葉相對(duì)速率較小，落葉結(jié)束時(shí)間較晚，落葉持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。
　　單葉植物的落葉開始時(shí)間比復(fù)葉植物晚，且兩者差異顯著（P＜0.05）;落葉結(jié)束時(shí)間比復(fù)葉植物晚，兩者差異顯著（P＜0.05）;落葉持續(xù)時(shí)間、落葉相對(duì)速率與復(fù)葉植物相比均無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。
　　(4)24種落葉闊葉植物的平均葉壽命為218 d，葉壽命最長(zhǎng)的是雀梅藤，266 d，最短的是楓楊，100 d。
　　葉壽命與出葉物候參數(shù)，落葉物