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本文以重庆云阳岐山草场常见3种灌木巴柳(Salix etosia Schneid.)、川莓(Rubus setchuenensis Bur.et Franch.)、马桑绣球(Hydrangea aspera D.Don)为材料,在林外和林内两种光环境中,监测株高、冠幅、比叶面积等形态特征;植株各构件生物量分配和化学计量特征;根系生物量垂直分布特征以及叶片和细根(1级)化学计量的相关性。研究结果表明: 1、不同物种间形态特征和生物量分配对光环境变化具有不同的响应模式。 (1)巴柳(Salix etosia Schneid.)植株的形态特征受光环境变化影响较小,林内和林外的光环境变化对于其形态特征没有显著差异。表现为:形态特征和生物量分配不随着光环境变化而变化,对光环境变化具有广谱适应性。 (2)川莓(Rubus setchuenensis Bur.et Franch.)植株形态特征受光环境变化影响也较为有限,其株高、冠宽、冠面积、总叶重、叶和老枝地上生物量比率、枝叶生物量分配等参数林内与林外基本相同;但林内冠长、单叶重、新枝地上生物量比率减少,单叶面积、比叶面积和根生物量分配(RBA)等在林内的低光照条件下比林外有明显增加。表现为:部分形态参数和生物量分配会随着光环境的改变而变化。 马桑绣球(Hydrangea aspera D.Don)植株受光环境变化影响比较较大,尽管总叶重(TLM)、新老枝地上生物量比率(NBB/AGB)、叶及根生物量分配(LBA,RBA)等参数,林内与林外高光环境相同,但是其林内的植株单叶重(ILM)、叶地上生物量比率(LB/AGB),比林外显著减少;株高(SH)、冠长(CL)、冠宽(CW)、冠面积(CA)、单叶面积(ILA)、比叶面积(SLA)和新老枝生物量分配(NBBA,ABBA)显著增加。在林内的低光照条件下,马桑绣球的新枝和老枝生物量分配显著增大。这说明马桑绣球在林内低光环境中将更多的生物量用于维持自身生存的结构支持部分(新枝和老枝),加上株高和冠面积的增加,提高了对光资源的竞争能力,从而在形态上比上述其他两种类型的物种能够更好地适应较低的低光环境。表现为:形态特征和生物量分配随着光环境的变化发生明显的变化。 2、光环境改变对灌木植物形态可塑性的影响同样存在物种间差异生物量分配塑性指数在3种灌木间差异不显著;但马桑绣球和川莓的形态和整体塑性指数均显著高于巴柳。从整体上看,马桑绣球和川莓在不同光环境下表现出较强的形态可塑性。可塑性指数的大小反映了植物对不同光环境的适应能力,结果表明马桑绣球和川莓的光适应能力比巴柳强。 3、不同物种间地下生物量垂直分布特征对光环境变化具有相同的响应模式。 光环境能够影响灌木根系的垂直分布,在林内低光条件下根系分配相对较浅,而林外植物根系的分布较深(林内主要分布在土壤表层0-50cm,林外主要分布在土壤表层0-100cm)。在根系生物量随土壤深度增加的变化规律上,Gale和Grigal(1987)模型能很好地拟合林外的3种灌木,但无法很好地模拟林内的3种灌木。 研究结果表明,在南方草地灌木生物量估算过程中,使用株高、冠幅等形态指标模拟灌木根系生物量时,需要考虑草地灌丛的郁闭度等光环境差异导致的误差。 4、光环境变化对不同器官构件之间化学计量特征的影响。 就物种而言,林内和林外两种光环境下,供试的3种灌木叶片中C、N、P等元素含量和相应的化学计量特征表现各不相同,存在明显的物种间差异。3个灌木物种之间叶片的C、N、P含量和化学计量特征无共性规律。枝条的化学计量特征明显有别于叶片。无论老的枝条或者是新的枝条,3个灌木物种均具有基本一致的规律,即C、N、P等元素含量和相应的化学计量特征不受光环境的影响。