刨花楠叶功能性状对环境因子的耦合响应

来源 :福建师范大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:szjtznh
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我国亚热带区域面临气候变暖、氮沉降和生物多样性锐减等全球性环境问题,该区域虽具有丰富的森林资源,但存在对环境变化的高度敏感性和不确定性,未来环境变化将对森林植物的功能性状、地理分布、群落组成乃至生态系统功能等产生重大影响。我国对于植物叶功能性状与环境因子的关系研究,主要集中在小尺度海拔梯度或大尺度同一科属植物。鉴于此,本文以珍稀树种刨花楠作为研究对象,分析其叶功能性状与环境因子之间的关系,探讨了刨花楠为适应不同的环境条件所采取的策略。结果表明:(1)刨花楠叶功能性状间的关系变化:采种母树叶LNC、LPC、LDMC、LA、RWC、LT的范围值都明显大于林下幼苗;母树叶与林下幼苗叶SLA存在显著差异性;母树叶片LPC与SLA呈极显著正相关,LNC与LPC呈显著正相关。林下幼苗叶发现:SLA与LDMC、LPC与LNC存在极显著相关性,SLA与LPC、LA与LT、LT与LNC存在显著相关性。林下幼苗与同质园幼苗叶性状:发现同一种源地同一家系林下幼苗与同质园幼苗叶片主要功能性状差异性显著。(2)天然林母树叶片与林下幼苗各构件养分化学计量比特征:母树叶C、N、P含量范围明显均高于林下幼苗,C:P、N:P又均低于林下幼苗;母树及林下幼苗叶C、N、P含量与C:N、C:P、N:P相关性显著,林下幼苗根、茎、叶养分之间存在显著相关性。天然林叶片C含量高于全球平均水平,但是N、P含量低于全国各地区及全球平均水平,C:N、C:P、N:P又明显高于全球水平。(3)刨花楠的叶性状随环境因子(年均温、年平均降水量、经纬度等)的变化表现一定规律性。林下幼苗LDMC、LT与经、纬度显著相关,叶面积与>10°年积温显著相关;天然林母树及林下幼苗叶主要性状与生长季(4-11月)气候因子的关系,发现母树LNC与气候因子关系显著,林下幼苗LNC、LDMC以及LT与温度相关指标相关性显著。(4)刨花楠叶片养分及林地土壤与环境因子的关系:林下幼苗不同构件养分含量与生长季气候因子关系密切,天然林LNC、LPC与经度显著正相关,茎N、C:N与年均温以及>10°年积温显著负相关,根N:P与年均温显著负相关。林地4个土层中发现土壤容重与>10°年积温显著或极显著负相关,与经纬度显著或极显著正相关;土壤N:P、C:P与年均温、1月温度显著或极显著负相关;革兰氏阳性菌以及革兰氏阴性菌均与环境因子之间关系密切。(5)土壤理化性质及土壤微生物与叶片性状间的关系:土壤容重、含水率随土层深度增加而减少;土壤pH值随土层深度的加深而增大,.土壤C、N、P养分含量及C:P、N:P、C:N随着土层深度的加深而递减,土壤C、N、P养分元素及其比值之间相关性明显,元素内部关联性强;土壤C、N含量明显高于全国各温度带平均水平以及全国平均水平,土壤P含量又明显低于各温度带以及全国平均水平;土壤理化性质及土壤微生物与叶功能性状具有一定的相关性。(6)林下幼苗不同构件C、N、P养分元素内稳性特征:林下幼苗根的内稳性指数变化幅度不大,林下幼苗的叶、茎对应的元素内稳性指数均大于根;根、茎、叶C元素内稳性要大于N、P元素,且C:P,N:P的内稳性均大于P元素;刨花楠林下幼苗内稳性指数都大于1,这是林下幼苗与立地环境长期适应的结果。
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