【目的】菌根真菌与宿主植物的碳（C）、氮（N）、磷（P）及C、N、P化学计量特征紧密相关。然而，亚热带森林中不同菌根真菌树种叶片和细根的C、N、P化学计量特征是否具有显著相关性尚不清楚。因此，本研究旨在阐明丛枝菌根（AM）和外生菌根（ECM）树种叶片和细根的C、N、P化学计量特征有何差异以及AM和ECM树种叶片和细根的C、N、P化学计量比是否协同变化。【方法】本研究依托广东省黑石顶自然保护区森林动态监测样地，采取81个AM树种和16个ECM树种的叶片和细根样品并测定其C、N、P浓度。通过计算Blomberg's K统计量以检验系统发育信号，利用线性混合模型检验不同菌根类型树种之间叶片和细根的C、N、P浓度和化学计量比的差异，利用皮尔逊相关系数检验不同菌根类型树种叶片和细根中C、N、P浓度之间以及化学计量比之间的相关性，最后利用标准化主轴回归分析不同菌根类型树种叶片和细根之间C、N、P浓度及化学计量比的关系。【主要结果】AM树种细根的P浓度高于ECM树种，但是C:P低于ECM树种。AM和ECM树种叶片和细根的N浓度和P浓度之间，C:N和C:P之间均具有显著正相关性。AM树种叶片和细根的C、N、P浓度及化学计量比之间都存在显著相关性，而ECM树种叶片和细根N浓度、C:N、N:P之间存在显著相关性。本研究结果表明菌根真菌定殖会影响植物的化学元素组成及化学计量比，但是AM和ECM树种叶片和细根间的C、N、P化学计量比都具有显著相关性。

植物叶片对氮的重吸收可以减少经凋落物分解后根系对土壤氮吸收的依赖, 但叶片氮重吸收效率是否受叶片初始氮含量、土壤氮含量的调控并不明晰, 这种关系在不同生活型的植物之间是否存在差异也不清楚。本研究沿中国亚热带森林样带采集了92种常见木本植物新鲜叶和衰老叶, 进一步整理了全球已发表的54篇相关文献数据, 分析了不同生活型植物叶片氮重吸收效率及其与叶片初始氮含量和土壤氮含量的关系。结果发现, 1)在亚热带森林样带和全球尺度上, 常绿木本与落叶木本植物叶片氮重吸收效率无显著差异, 被子和裸子植物也无显著差异; 全球尺度上, 乔木叶片氮重吸收效率显著高于灌木; 外生菌根木本植物叶片氮重吸收效率显著高于丛枝菌根木本植物。2)常绿木本植物、乔木和灌木叶片氮重吸收效率均与叶片初始氮含量显著相关, 被子与裸子植物、丛枝菌根与外生菌根木本植物则无显著相关性。3)常绿木本植物、被子植物和丛枝菌根木本植物叶片氮重吸收效率与土壤氮含量显著相关, 落叶木本植物、裸子植物和外生菌根木本植物则无显著相关性。这些结果表明, 植物叶片氮重吸收效率在不同生活型之间存在差异, 这种差异主要受养分获取策略的影响, 这对于揭示不同生活型植物差异化的养分利用策略具有重要意义。

研究植物功能性状对氮沉降和气温升高的响应对于理解环境变化背景下植物的生长与群落构建具有重要意义。然而，关于氮沉降与气温升高对群落性状的影响差异与作用机制仍缺乏清晰的认识。为此，本研究以位于天山南部的巴音布鲁克草原为研究对象，通过设置氮添加和增温实验（10g/m2 和OTC增温），测定了氮添加和增温对调查群落物种组成和五种功能性状(植株高度、叶面积、叶片碳含量、叶片氮含量及叶片磷含量)的影响，探究了氮添加和增温对群落性状的影响规律与驱动机制。结果表明：1）与对照相比，氮添加后群落水平植株高度、叶片碳含量显著增加，分别增加52.89%和28.65%，叶片磷含量显著降低32.23%，而叶面积和叶片氮含量均无显著变化。对植株高度而言，氮添加后群落物种周转的相对贡献超过种内变异；而在叶片化学性状方面(叶片碳含量、叶片氮含量及叶片磷含量)，种内变异的影响显著大于物种周转。2）在增温处理中，群落水平叶面积、叶片氮含量和叶片磷含量均显著降低，与对照相比分别降低44.53%、25.07%、42.06%，植株高度和叶片碳含量无显著变化。植株高度的变化主要由物种周转和种内变异的共变(covariation)引起；在叶片形态(叶面积)和叶片化学性状(叶片碳含量、叶片氮含量及叶片磷含量)方面物种周转的影响远大于种内变异。3）增温+氮添加处理中，群落水平叶片磷含量显著降低52.19%，高度、叶面积、叶片碳含量和叶片氮含量都无显著变化。植株高度和叶片碳氮磷含量的变化主要受物种周转影响，而叶面积受种内变异影响。本研究表明氮沉降和增温可以通过不同的机制改变高寒草地群落的功能组成。氮沉降后，种内性状变异通过增加个体间的功能差异，增强了群落对环境变化的响应能力和稳定性；增温和增温＋氮添加条件下物种周转通过改变物种组成，直接影响群落的物种多样性和结构，从而显著影响天山高寒草地的群落功能。

摘 要 探究不同季节毛榛“小枝系统”(老枝、新枝和叶)的生活策略差异可为野生毛榛的保护和管理提供理论基础, 同时促进对植物多器官联动响应气候变化的理解。本研究以阔叶红松林中灌木层优势种--毛榛(Corylus mandshurica)为例, 在春(5月)、夏(7月)和秋(9月)3个季节分别测量了毛榛老枝、新枝和叶的碳、氮、磷、可溶性糖、淀粉、总非结构性碳水化合物、总酚、单宁和类黄酮9个性状。结果表明：除器官对淀粉的影响不显著外(p >0.05, 偏Eta平方值=0.016), 季节、器官及其交互作用对毛榛功能性状均具有较显著的影响(p <0.05)。老枝在春季和夏季时, 其总酚和单宁等含量较高, 秋季时则可溶性糖等含量较高; 新枝在春季时氮含量较高, 而夏季和秋季时, 其总非结构性碳、单宁和类黄酮等含量较高; 叶在春季和夏季时, 其氮和磷含量较高, 而秋季时, 其类黄酮等含量较高。另外, 在春季和夏季, 叶相比新枝和老枝, 其性状相关性网络更复杂; 在秋季时, 则相反。这反映在毛榛“小枝系统”(老枝、新枝和叶)中, 春季时, 叶和新枝趋向“生长”策略, 老枝趋向“防御”策略; 在夏季时, 叶趋向“生长”策略, 而新枝和老枝趋向“防御”策略。在秋季时, 叶趋向“防御”策略, 新枝和老枝趋向“资源回收”策略。研究结果揭示了毛榛“小枝系统”的生长与防御策略存在差异, 这有利于促进关于植物如何响应环境变化的理论研究向系统化和精细化的方向发展。

【目的】热带亚热带是我国人工林分布的重要区域，明确该区域内典型人工林林分生物量现状及其影响因子有利于揭示人工林生产力的限制性因素，为人工林经营管理提供理论指导。【方法】本研究选取广东省佛山市云勇林场内由杉木纯林改造形成的针阔混交林为对象，首先对比了恢复初期（8到16年）不同树种配置模式之间人工林植物各器官生物量以及总生物量的差异；其次解析了不同树种配置模式下，土壤理化性质和群落水平植物功能性状的变化；最后分析了树种配置模式、土壤性质及植物性状对生物量变异的相对贡献及影响路径，探讨了南亚热带人工林生物量变化的关键驱动因子。【主要结果】研究发现植物各器官生物量以及总生物量均随树种配置模式的变化而存在显著差异。树种配置模式主要通过调节植物叶片功能性状和土壤养分含量间接影响植物生物量，其中叶片功能性状对树叶和树枝生物量的影响较大，而土壤养分含量的差异是导致树干、树根以及总生物量变化的主要因子。具体地，具有较高叶片氮磷比和叶片功能多样性的树种配置模式其群落生物量较高。土壤总磷增加对群落生物量的增长具有显著的促进作用，而土壤总钾含量过多却会抑制生物量的增长。这些结果初步比较了不同树种配置模式下，叶片功能性状和土壤理化性质对南亚热带典型针阔混交人工林植生物量的相对影响，并解析了各器官及总生物量的关键影响因子，为南亚热带人工林植被恢复、经营与管理提供了理论支撑。

探究湿地植物在纬度梯度下的内稳态特征，对了解湿地植物的适应策略和湿地生态系统的养分循环规律具有重要意义。本研究采集7个不同纬度(19.87°- 41.03°N)滨海湿地的植物和土壤样品，测定植物地上部、地下根部以及土壤的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量，比较其在不同纬度间的变异程度，探究滨海湿地植物根与土壤化学计量的纬度变化规律以及植物根内稳性的差异。研究发现，纬度驱动的环境变化显著影响了土壤养分状况，高纬度滨海湿地土壤养分低于低纬度地区，杭州湾以北地区的土壤C (<11.1g/kg)、N (<1.1g/kg)含量低于全国均值。滨海湿地植物根C、N、P化学计量特征对纬度变化的响应较为敏感，其变化与土壤养分状况密切相关且因植物种类而异，互花米草(Spartina alterniflora Loisel.)根C含量与土壤呈极显著正相关(p<0.01)，芦苇(Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud.)和海三棱藨草(×Bolboschoenoplectus mariqueter (Tang & F. T. Wang)的根C含量与土壤呈显著负相关(p<0.05)，盐地碱蓬根C、N、P含量及其化学计量比与土壤均呈显著正相关(p<0.05)。6种植物根内稳性也存在差异，内稳性强弱排序依次为海榄雌(Avicennia marina (Forsk.) Vierh.)>芦苇>互花米草>海三棱藨草>蜡烛果(Aegiceras corniculatum (L.) Blanco.)>盐地碱蓬(Suaeda salsa (L.) Pall.)。该结果有助于揭示了纬度梯度下植物-土壤系统的养分动态与适应策略，为滨海湿地生态系统植被恢复奠定理论基础。

以往研究显示不同生长季阶段和枝龄是影响植物枝性状变异的重要因素，但少有研究探究随生长季阶段和枝龄改变，植物枝性状以及性状间关系的变化规律。该研究以我国东北典型常绿针叶树种红松(Pinus koraiensis)、红皮云杉(Picea koraiensis)和臭冷杉(Abies nephrolepis)为研究对象，通过测定生长季前期(7月)、中期(9月)、后期(11月)三个时期共135株样树当年生和多年生枝的比枝长、枝干物质含量、木质密度、髓面积占比、木质部面积占比、韧皮部面积占比和树脂道面积占比7个性状，探讨不同生长季阶段和枝龄对枝性状及性状间相关性的影响，结果表明：在生长季前期，枝干物质含量和木质密度显著低于生长季中期和后期。木质部面积占比和韧皮部面积占比随着枝龄的增加而显著增大。比枝长与枝干物质含量的负相关性仅存在于生长季前期当年生枝中。生长季前期及当年生枝表现为高比枝长和低干物质含量，这证实生长季前期当年生枝采取“快速投资-收益”型生存策略，而生长季后期以及多年生枝与之相反，采取“缓慢投资-收益”型生存策略。研究结果有助于深入了解植物如何通过调控枝性状来适应生境变化。

摘 要 油松(Pinus tabuliformis)作为中国温带针叶林的代表性物种，展现了较强的生态适应性。研究油松不同年龄组叶、枝、根的化学计量特征及其相互关系，对于深入理解植物种内变异和资源分配策略具有重要意义。本研究选取了中国九个地区的天然油松林，测定了81棵油松的当年生叶片、多年生叶片、当年生枝条、多年生枝条、吸收根和运输根的碳(C)、氮(N)和磷(P)含量。结果表明：(1) 当年生器官的N和P含量高于多年生器官，而多年生器官的C:N、C:P和N:P比值则高于当年生器官。不同年龄组之间，各器官的化学计量特征表现出不同程度的种内变异，且年龄是决定变异的主要因素。(2) 标准主轴回归分析显示，相较于当年生叶片，油松将更多P分配给多年生叶片；相较于多年生枝和多年生根，油松将更多C、N、P分配给当年生枝和当年生根。(3) 油松对当年生根的C、N、P分配显著高于当年生叶和当年生枝。(4) 冗余分析表明，影响当年生叶片和多年生叶片的主要环境因子分别为年均温(MAT)和土壤磷含量(SPC)；对当年生枝条和多年生枝条影响最大的环境因子分别为年降水量(MAP)和SPC；而影响吸收根和运输根的主要环境因子分别为土壤含水率(SMC)和土壤氮含量(SNC)。本研究揭示了油松不同年龄组叶、枝、根的养分分配策略及其环境适应性。我们建议在研究常绿树种的化学计量特征时，应考虑各器官的年龄差异，以更好地理解常绿树种在不同年龄组中的C、N、P分配机制和环境适应策略。

【目的】三峡水库蓄水导致大量自然河岸带转变为反季节水位涨落的水库消落带，形成了局域范围内生境的彻底转变，对植物性状分化产生重要影响。本研究旨在探讨三峡回水扰动下入库小流域“河岸-消落带”生境转变对适生草本植物功能性状分异的影响及植物的适应策略。【方法】研究以三峡库区入库小流域-白家溪为例，选取了狗牙根、狼杷草、苍耳、水蓼等4种主要适生草本植物为对象，分析了上游河岸带向下游消落带生境转变中植物17个功能性状指标的空间分异特征，采用Pearson相关性分析植物各功能性状间的协同演变关联，利用RDA分析生境因子对植物功能性状分异的影响。【主要结果】(1) 随着自然河岸带向消落带转变，4种植物形态性状变异明显，植株高度均增加，地上部增长而地下部变短，这主要与消落带生境的生长期限制以及植物群落结构相对单一、竞争减弱有关；同时，大部分植物叶片厚度增加，叶面积增大，主要受夏季消落带干旱环境加剧的驱动；三峡回水扰动显著增加了物种在局域范围内的形态变异。(2) 4种植物叶片的叶绿素含量和净光合速率在消落带明显高于自然河岸带，表明植物在消落带生境的生长期限制下可能形成了光合效率提高、生长速度加快的适应策略。(3) 在三峡回水的环境筛选作用下，4种植物形成了独特的“生长-耐旱”的权衡策略，并表现出明显的趋同适应；但狗牙根的性状变异性较强，尤其是其光合性状变异性强于其他三种植物，表明狗牙根对生境转变具有更强的适应能力；相比之下，狼杷草、苍耳和水蓼形成了较为保守的适应对策。(4) RDA分析显示，4种植物功能性状的变异特征在上游自然河岸带主要与土壤水分有关；而在中游过渡带和下游消落带，则主要受淹水深度、土壤pH、土壤温度有关，表明淹水环境差异对植物功能性状的分异起到了促进作用。

研究晋北赖草(Leymus secalinus)草地叶片碳含量(LCC)、氮含量(LNC)与光合特性对不同水平氮添加的响应对于开展氮沉降背景下晋北农牧交错带草地可持续性利用有重要意义。然而, 关于氮添加下LCC、LNC与光合特性的饱和阈值是否一致以及相互作用的潜在机制尚不清楚。本研究以晋北赖草草地为研究对象, 设置8个氮添加水平(0、1、2、4、8、16、24、32 g·m-2·year-1), 测定赖草叶片形态指标、LCC、LNC、色素含量和光合特性, 并计算氮饱和阈值以及氮响应效率。结果表明: (1) LNC和单位叶面积氮含量(LNCarea)随氮添加水平呈现logistic生长曲线变化, 饱和阈值分别为11.41 g·m-2·year-1和7.20 g·m-2·year-1。叶片碳氮比(C:N)和单位叶面积碳氮比(LCCarea:LNCarea)随氮添加水平呈幂函数降低。(2) 叶片形态指标(叶长(LL)、叶厚(LT)、叶宽(LW)、叶面积(LA))、色素含量(叶绿素a、b、类胡萝卜素和总叶绿素含量)和光合特性参数(净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr))随氮添加水平呈先增加后降低的分段线性模式, Pn的氮饱和响应阈值为16 g·m-2·year-1; 而气孔限制值(Ls)和水分利用效率(WUE)则呈相反的变化模式。(3) LCC、LNC和Pn的氮响应效率(NRELCC、NRELNC、NREPn)随氮添加水平呈指数下降趋势。(4) 结构方程模型结果显示, Pn受LCC和LNC间接调控且低氮和高氮添加下的调控机制不同。低氮添加下, LCC和LNC通过调控叶片形态特征介导对Pn的调控; 而高氮添加下, Pn的调控通过LNC调控叶面积和叶绿素含量来实现。本研究表明不同水平氮添加下晋北赖草草地植物叶片碳氮含量呈非线性变化, 而叶片光合特性呈线性变化; 低氮添加有利于促进植物叶片碳、氮含量的积累和光合作用的增强。总之, 本研究呈现了不同水平氮添加下晋北赖草草地植物叶片LCC、LNC呈非线性响应, 而光合特性呈线性响应特征, 以及LCC、LNC对光合的调控机制, 为氮沉降背景下植物器官的响应与变化提供数据支撑。