贡嘎山阔叶木本植物叶片解剖结构特征及其环境适应研究

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本文以贡嘎山不同海拔梯度不同生活型(常绿和落叶植物)的木本植物为研究对象,对当年生叶片的解剖结构进行了研究。采用单因素方差分析研究了叶片解剖性状在不同生活型和不同海拔梯度间的差异;使用SMA法分析了叶片厚度、上表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度等几个性状间的异速生长关系以及这种关系在不同生活型间和不同海拔间的差异。主要研究结果如下:1、叶片各解剖性状在物种间存在差异,各性状也存在不同的变异系数。其中,海绵组织厚度和栅海比的变异系数均大于50%,被认为是生态适应性状;而叶片厚度、上表皮厚度、栅栏组织厚度以及栅栏细胞层数的变异系数较小,是系统演替性状。2、各解剖性状在不同生活型间存在显著差异,常绿植物的叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、上表皮厚度和栅栏细胞层数都显著大于落叶植物的,落叶植物仅栅海比的值显著大于常绿植物。其原因可能是落叶物种常常有较大的光合速率,对叶片组织结构的投入较低,采取了积极型的生存策略;常绿植物具有较小的光合速率,并对叶片组织结构有较高的投入,采取了保守型的生存策略。3、各解剖性状在不同海拔间存在不同的差异,其中叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度和上表皮厚度表现出相同的变化趋势。栅海比和栅栏细胞层数随海拔升高而增大,但分别在3600m处和4500m处出现转折。4、对所有植物数据进行SMA分析结果显示,叶片厚度与栅栏组织厚度、上表皮厚度均间存在等速生长关系;海绵组织厚度与叶片厚度、海绵组织厚度、上表皮厚度间呈异速生长关系;栅栏组织厚度与海绵组织厚度呈等速生长关系;栅海比与叶片厚度、上表皮厚度均存在负的异速生长关系,即权衡关系。5、两种生活型间各性状间的异速生长指数存在不同程度的差异,具体表现为:叶片厚度与海绵组织厚度在两生活型中均呈异速生长,其中落叶物种的生长指数显著小于常绿植物;叶片厚度与栅栏组织厚度的生长指数在两生活型中差异不显著,均呈等速生长,但y轴截距和沿共同主轴的位移均存在显著差异;叶片厚度与上表皮厚度的生长指数在两生活型间的差异不显著,但落叶植物呈异速生长,常绿植物呈等速生长;落叶物种的海绵组织厚度与栅栏组织厚度呈异速生长,而常绿植物呈等速生长;栅栏组织厚度与上表皮厚度在落叶植物中呈异速生长,在常绿植物中呈负的异速生长,即两性状间存在权衡关系;海绵组织厚度与上表皮厚度在两生活型中均呈等速生长,但落叶植物的y轴截距和沿共同主轴的位移均显著小于常绿植物;栅海比与叶片厚度、上表皮厚度均呈负异速生长关系,说明它们之间存在权衡关系。
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