论文部分内容阅读
气孔和叶脉是叶片对水分供应和蒸腾损耗权衡的重要性状，植物的水力性状（比如：气孔密度和大小，次脉密度）沿环境梯度具有显著的变化，虽然前人对植物水力性状已经有很多的研究，但对不同植物功能型各个水力性状之间如何权衡来响应环境变化的研究目前较少。本研究沿太白山海拔梯度950~2656m测定了96个物种的气孔特性和叶脉特性，通过对比不同植物功能型（伴生灌木，伴生乔木和优势乔木）之间水力性状的差异，以及海拔模式来深入了解它们对环境变化的响应策略差异，主要的研究结果如下：
1.不同植物功能型的气孔和叶脉特性有显著差异，其中优势乔木有较大的气孔密度（Stomataldensity,SD）、次脉密度（Minorveindensity,MVD）和节点密度（Nodedensity,ND），以及较小的气孔长度（Stomatallength,SL），而伴生乔木和灌木的气孔特性与之相反；叶水平上优势乔木的总气孔数量（Sumstomatalnumber,SS），总次脉长度（Summinorveinlength,SMVL），总节点数（Sumnodenumber,SNN）显著高于伴生乔木和伴生灌木。
2.不同植物功能型SD和SL的海拔模式有显著差异。优势乔木的MVD沿海拔基本没有变化，但在叶水平上，优势乔木的SMVL沿海拔呈显著的降低趋势，这表明优势乔木在叶脉方面对环境的响应主要是通过改变LA而非MVD去适应环境的变化。我们还发现不同植物功能型水力性状的环境主导因子不同，因此认为植物受到不同的压力后导致各个水力性状的海拔模式有差异，最终展现出的生存策略是植物进行经济权衡后的结果。
3.不同植物功能型中，各个水力性状之间的关系有所不同。优势乔木与伴生乔木的SD和MVD之间没有相关关系，但在叶水平上SS和SMVL有显著的相关关系，而伴生灌木在SD和MVD与SS和SMVL之间的关系均为显著的正相关关系，证明植物不仅可以协调SD和MVD之间的关系，还可以通过与叶大小组合，实现叶水平上水分需求和蒸腾消耗之间的平衡。另外我们发现次脉密度与节点密度（Nodedensity，ND）有协同进化的关系，并且不同植物功能型总叶脉长度与总节点数（Sumnodenumber,SNN）均有显著相关关系且差异不显著，可能植物节点与叶脉之间的关系有特定比例。
我们的结果表明，不同功能型植物可以通过调节气孔与叶脉的密度适应海拔梯度上环境的变化。同时，气孔及叶脉特性之间的耦合关系使得不同功能型植物再叶片水平上达到水分供求的平衡。本研究为揭示植物对环境的适应策略以及预测对未来环境的响应提供了更多参考依据，也为水分平衡假说提供新的证据，丰富了对植物水力性状响应策略的理解。
1.不同植物功能型的气孔和叶脉特性有显著差异，其中优势乔木有较大的气孔密度（Stomataldensity,SD）、次脉密度（Minorveindensity,MVD）和节点密度（Nodedensity,ND），以及较小的气孔长度（Stomatallength,SL），而伴生乔木和灌木的气孔特性与之相反；叶水平上优势乔木的总气孔数量（Sumstomatalnumber,SS），总次脉长度（Summinorveinlength,SMVL），总节点数（Sumnodenumber,SNN）显著高于伴生乔木和伴生灌木。
2.不同植物功能型SD和SL的海拔模式有显著差异。优势乔木的MVD沿海拔基本没有变化，但在叶水平上，优势乔木的SMVL沿海拔呈显著的降低趋势，这表明优势乔木在叶脉方面对环境的响应主要是通过改变LA而非MVD去适应环境的变化。我们还发现不同植物功能型水力性状的环境主导因子不同，因此认为植物受到不同的压力后导致各个水力性状的海拔模式有差异，最终展现出的生存策略是植物进行经济权衡后的结果。
3.不同植物功能型中，各个水力性状之间的关系有所不同。优势乔木与伴生乔木的SD和MVD之间没有相关关系，但在叶水平上SS和SMVL有显著的相关关系，而伴生灌木在SD和MVD与SS和SMVL之间的关系均为显著的正相关关系，证明植物不仅可以协调SD和MVD之间的关系，还可以通过与叶大小组合，实现叶水平上水分需求和蒸腾消耗之间的平衡。另外我们发现次脉密度与节点密度（Nodedensity，ND）有协同进化的关系，并且不同植物功能型总叶脉长度与总节点数（Sumnodenumber,SNN）均有显著相关关系且差异不显著，可能植物节点与叶脉之间的关系有特定比例。
我们的结果表明，不同功能型植物可以通过调节气孔与叶脉的密度适应海拔梯度上环境的变化。同时，气孔及叶脉特性之间的耦合关系使得不同功能型植物再叶片水平上达到水分供求的平衡。本研究为揭示植物对环境的适应策略以及预测对未来环境的响应提供了更多参考依据，也为水分平衡假说提供新的证据，丰富了对植物水力性状响应策略的理解。