长柄双花木叶功能性状和异速生长随海拔梯度和发育阶段的变化

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植物叶功能性状间不同组合的权衡决定了植物的生活史策略和物种的共存机制,而植物叶的异速生长关系及其变化则反映了植物的适应性响应。长柄双花木(Disanthus cercidifolius var.longipes)是一种仅分布于我国东南地区的珍稀濒危植物。本文以分布于江西省不同海拔梯度的长柄双花木群落为研究对象,调查与分析了不同海拔梯度群落中各发育阶段长柄双花木植株叶功能性状的变化,以及叶片面积、叶片体积以及叶片含水量与叶片干重之间的异速关系,以揭示该物种叶功能性状以及叶性状异速生长关系随海拔梯度和生长发育的变化规律。结果显示:(1)不同发育阶段长柄双花木的叶功能性状存在显著差异,其中叶厚度(LT)、叶面积(LA)随植株发育呈递增趋势,而叶含水量(LWC)、比叶面积(SLA)、叶片全氮含量(LNC)和叶片全磷含量(LPC)则呈递减趋势。(2)随着长柄双花木的不断发育,性状症候群朝着叶厚度(LT)、叶面积(LA)增大而叶含水量(LWC)、比叶面积(SLA)、叶片全氮含量(LNC)和叶片全磷含量(LPC)减小的方向变化。(3)不同发育阶段植株之间叶性状异速生长关系有着显著差异。成年树叶片面积的增长速度低于或等于叶片干重的增长速度,幼树、幼苗叶片面积的增长速度低于叶片干重的增长速度;成树叶片体积与叶片干重呈等速增长,幼树、幼苗叶片体积的增长速度高于叶干重的增长速度;成树叶片含水量的增长速度低于叶干重的增长速度,幼树、幼苗两性状间保持等速增长。(4)海拔梯度对长柄双花木叶性状异速生长关系也有影响,植株叶体积和叶含水量与叶干重的异速生长指数在不同海拔间有显著性差异。在低海拔区域,叶体积与叶干重呈等速增长,叶含水量的增长速度低于叶片干重的增长速度。在高海拔区域,叶体积的生长速度低于叶干重的生长速度,叶含水量和叶片干重呈等速增长。上述结果说明长柄双花木的经济策略随着发育进程由快收益向慢收益转变,其叶片资源投资策略随着发育阶段和海拔梯度的不同也发生变化。成树主要将叶生物量投资于光捕获面积和同化结构,幼树和幼苗则主要投资于维管组织的建设。长柄双花木在中低海拔倾向于增大叶体积以抢占资源,在高海拔倾向于加强机械组织和维管组织的建设来抵抗外界因子干扰。
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