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不同水热梯度下冠层优势树种叶片热力性状及适应策略的变化趋势
植物生态学报
2023, 47 (5):
733-744.
DOI: 10.17521/cjpe.2022.0289
叶片温度是植物能量交换和生理过程发生的重要微环境参数。叶片热力性状能够在一定程度上调控叶片温度, 避免极端温度对叶片的伤害。但目前针对叶片热力性状的研究还很少。该研究选择云南省从热带到温带具有明显水热梯度的4种典型植被类型: 干热河谷植被、热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带针阔混交林, 对其冠层优势树种的叶片热力性状进行了系统地研究。这些性状包括了可能影响叶片温度的形态、光学、材料特性、解剖和生理的23个性状。研究结果表明: 干热河谷植被的植物主要依靠蒸腾降温, 叶片薄, 叶寿命短, 主要为“快速投资-收益”型植物; 热带雨林植物叶片大, 蒸腾速率不高, 不利于降温, 较厚的叶片、较高的含水量能在一定程度上缓解高温, 采取“慢速投资-收益”策略; 亚热带常绿阔叶林很少发生极端温度, 叶片没有明显的热适应性状, 叶片厚, 叶寿命长, 采取“慢速投资-收益”策略; 温带针阔混交林植被的叶片小而厚, 多成簇状生长, 有一定保温作用。温带针阔混交林的冠层常绿植物光合速率较低, 偏“慢速投资-收益”型; 而落叶植物的光合速率较高, 偏“快速投资-收益”型。该研究系统地研究了热力性状与植物适应策略沿水热梯度的变化, 为深入认识植物对环境适应策略提供了理论基础。  View image in article
图1
云南省具有明显水热梯度的不同森林间叶片热力性状的差异。不同颜色代表差异显著, a、b, 代表从高到低排序; n, 代
正文中引用本图/表的段落
在叶片形态性状方面, TRF物种的平均单叶叶面积和周长显著高于其他3个森林的物种; 叶片光学性状在4个森林间没有显著差异; 叶片材料特性方面, 环境温度最低的TEF物种比叶质量最高, 环境温度最高的SAV物种比叶质量最低, 其余两种森林物种居中。单位面积含水量和叶干物质含量均无显著差异; 在叶片解剖性状方面, 叶片厚度随环境温度的降低而升高。叶脉密度随环境温度的降低而降低, SPI表现为TRF > SAV = TEF > STF; 最大蒸腾和光合速率表现为SAV > TEF > TRF > STF, 与水分梯度呈负相关关系。单位质量的光合速率比单位面积的光合速率在森林间的差异更显著。叶片形态性状和光学性状在森林内都有一定程度的变异, 但是其变异程度在各森林间相差不大; STF叶片材料特性、最大蒸腾和光合速率在样地内变异较小, SAV和TEF物种的生理性状在样地内的变异较大(图1)。
本文的其它图/表
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