植物物候的研究

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自然界中,大多数温带地区植物会在一定的时间内开始返青,生长,而后现蕾,开花,结实,最后落叶,进入休眠。这种植物与环境因子变化相适应而形成的植物生长发育节律,即为物候,是植物长期适应于一年中温度和水分的寒暑节律性变化的结果。植物的物候一定程度上反映了植物的生活史对策,对植物的生存繁衍,对生态系统的营养循环和能量流动,以及群落生物多样性的维持都有重要意义。 我们从2000-2003年,分别在浦口龙王山、紫金山灵谷寺和藏经阁附近,以及宝华山南麓,对四个植物群落主要木本植物的物候进行了调查。在浦口龙王山、紫金山灵谷寺和藏经阁,我们调查了主要木本植物的展叶和落叶物候;在宝华山南麓的栓皮栎林,我们调查了栎属植物的种子雨动态和凋落物动态,并进行了不同覆盖物处理下动物影响栓皮栎种子命运的模拟实验。 我们的结果表明,在南京地区的温带落叶阔叶栎林,位于林冠层的植物,其成熟单叶叶面积和成熟单位叶面积干重都显著大于林下植物。最早展叶的物种为林下层物种,但林冠层植物展叶顺序与林下层无显著差异。植物属性同展叶时间密切相关:植物的成熟单叶叶面积同植物展叶起始时间显著正相关,单叶叶面积大的植物,展叶较晚;植物叶片的成熟单位叶面积厚度同植物展叶起始时间显著负相关,成熟单位叶面积干重大的植物,展叶较早。林冠层物种展叶较林下层快,物种成熟单叶面积越大,展叶速率越大。 综合南京地区落叶阔叶栎林出叶和落叶物候结果,我们发现不同物种的出叶开始时间相差较大,早开始出叶的物种早结束出叶过程;不同物种的落叶开始时间相差较大,早开始落叶的物种,落叶持续时间较长,落叶结束时间则相对集中。3)相关分析和回归分析都表明,叶寿命与出叶时间和落叶时间显著关联,但结合结果1和2的分析表明,早出叶对叶寿命的延长可能更为重要。不同物种的出叶时间和落叶时间没有显著相关,可能因为出叶过程和落叶过程是由不同的启动因子引起;也说明延长叶寿命不一定同时通过早出叶和晚落叶来达到。 在宝华山栎属植物种子雨物候的研究中,栓皮栎种子降落有两个高峰期,分别在结束和开始阶段的前后。枝叶凋落晚于种子凋落,但只有一个位于结束前的高峰期,种子和枝叶凋落的大部分时间是重叠的。尽管凋落物覆盖能显著提高种子的存活率,但可能因为动物取食压力很大,保护作用的效果有限。这些结果指示如果在一个栓皮栎的纯林中,枝叶和种子凋落在时间的差异会影响种子的命运。 我们还结合结果,讨论分析了植物展叶物候,落叶物候,以及种子凋落物候适应意义,以及对其它生态学过程的影响。
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