異質(zhì)生境蘆葦葉片的生長規(guī)律

劉 澈，周 嬋，2，張 卓

（1.遼寧大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，遼寧 沈陽 110031；2.東北師范大學(xué) 草地科學(xué)研究所，吉林 長春 130024；3.沈陽大學(xué) 生命科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110044）

生物體的各個部分器官具有自己特有的生長速率，一般把生物體各個器官的不均勻和不成比例的生長稱為異速生長，其是針對生長中整體與部分或部分與部分之間的研究［1］.植物的異速生長特性受遺傳性和生態(tài)因子，如水分、光、熱量等作用影響［2］.對植物葉片生長規(guī)律的研究發(fā)現(xiàn)其既可以呈現(xiàn)異速生長型也可以為同速生長型［3］，但其生長規(guī)律的影響因素還不清楚.蘆葦是一種在水陸交錯帶中廣泛分布的無性繁殖的禾本科大型水生植物［4］，分布范圍十分廣泛，在控制濕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能方面作用明顯，能夠影響到濕地生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能［5］.目前，對不同濕地生境蘆葦葉片的生長規(guī)律的研究還不夠深入.本研究對沈陽和武漢地區(qū)濕地生境蘆葦葉片的生長特性進行了系統(tǒng)分析，揭示了不同環(huán)境條件對葉片生長規(guī)律的影響，為濕地的恢復(fù)以及生態(tài)濕地的系統(tǒng)服務(wù)功能和管理提供理論依據(jù)［6］.

1 材料與方法

1.1 樣地的自然狀況

本項研究在遼寧沈陽丁香湖濕地和武漢長江流域濕地進行.遼寧沈陽丁香湖位于沈陽西北部［7］，地理坐標為北緯41°84′，東經(jīng)123°35′，溫帶半濕潤大陸性氣候，全年氣溫在－35～36℃之間，平均氣溫8.3℃，全年降水量500mm，全年無霜期183天.受季風(fēng)影響，降水集中，溫差較大，四季分明.武漢長江流域濕地，位于東經(jīng)114°41′～115°05′，北緯30°58′～31°22′，屬北亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候［8］，年均氣溫15.8～17.5℃，一年中，1月平均氣溫最低，0.4℃；7、8月平均氣溫最高，28.7℃.夏季極長達135d，初夏梅雨季節(jié)雨量集中，年降水量為1 100mm，積溫為5 150℃，年無霜期240d，年日照總時數(shù)2 000h.

1.2 研究方法

2010年蘆葦成熟期，在不同生境，采取無樣采樣法齊地面剪取完整分蘗株30株，用信封裝好帶回實驗室，測定第一片完全伸展的葉片的葉長、葉寬、葉重等指標.

1.3 數(shù)據(jù)處理

通過SPSS 13.0統(tǒng)計軟件統(tǒng)計樣本平均數(shù)、標準差，對葉長與葉寬，葉長與葉重，葉寬與葉重間的關(guān)系進行線性、對數(shù)、指數(shù)和冪函數(shù)等4種函數(shù)的回歸分析，選取相關(guān)性最高的函數(shù)作為回歸方程.對沈陽（SY）和武漢（WH）生境的蘆葦葉重、葉長、葉寬等指標進行方差分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 葉片的數(shù)量特征

從表1可見，武漢濕地蘆葦葉重大于沈陽濕地的.沈陽濕地蘆葦葉長和葉重大于武漢濕地的.方差分析表明，地區(qū)濕地蘆葦葉重和葉寬在沈陽和武漢生境之間差異顯著或極顯著（P＜0.05，P＜0.01），而葉長之間差異不顯著（P＞0.05）.

表1 沈陽和武漢蘆葦?shù)纳锪糠峙銽able 1 The biomass allocation of Phragmites australis in two Shenyang and Wuhan

2.2 葉片生長規(guī)律

2.2.1 葉長與葉寬的關(guān)系

經(jīng)回歸分析，沈陽濕地蘆葦葉片的葉寬隨著葉長的增加而增加，葉寬與葉長的生長關(guān)系符合冪函數(shù)的變化規(guī)律，達到了極顯著水平（見圖1）.而武漢濕地蘆葦?shù)娜~寬與葉長的生長關(guān)系符合指數(shù)函數(shù)的變化規(guī)律，但未達到顯著水平.表明沈陽和武漢濕地蘆葦?shù)娜~寬與葉長生長關(guān)系均受到不同環(huán)境條件的影響.

2.2.2 葉長與葉重的關(guān)系

經(jīng)回歸分析，沈陽濕地蘆葦葉長隨著葉重的增加而增加，葉長與葉重的生長關(guān)系符合冪函數(shù)的變化規(guī)律，達到了極顯著水平（見圖2）.而武漢濕地蘆葦?shù)娜~長與葉重的生長關(guān)系符合線性函數(shù)的變化規(guī)律，即葉長和葉重之間的關(guān)系呈y＝a＋bx線性函數(shù)的增長規(guī)律，回歸方程中參數(shù)b為葉長的增長速率，即植株葉重每增加單位重量時，葉長將增加的長度，屬于同速生長型，但未達到顯著水平.表明沈陽和武漢濕地蘆葦?shù)娜~長與葉重生長關(guān)系均受到不同環(huán)境條件的影響.

2.2.3 葉寬與葉重的關(guān)系

圖1 沈陽濕地與武漢濕地蘆葦葉長與葉寬的關(guān)系Fig.1 The relationships betweenleaf length and leaf width of Phragmites australis in Shenyang and Wuhan wetlands（a）—沈陽濕地；（b）—武漢濕地.

圖2 沈陽濕地與武漢濕地蘆葦葉長與葉重的關(guān)系Fig.2 The relationships betweenleaf length and leaf weight of Phragmites australis in Shenyang and Wuhan wetlands（a）—沈陽濕地；（b）—武漢濕地.

經(jīng)回歸分析，沈陽濕地蘆葦葉寬隨著葉重的增加而增加，葉寬與葉重的生長關(guān)系符合冪函數(shù)的變化規(guī)律，達到了極顯著水平（見圖3），屬于異速生長型.而武漢濕地蘆葦?shù)娜~寬與葉重的生長關(guān)系符合線性函數(shù)的變化規(guī)律，即葉寬和葉重之間的關(guān)系呈y＝a＋bx線性函數(shù)的增長規(guī)律，回歸方程中參數(shù)b為葉寬的增長速率，即植株葉重增加每單位重量時，葉寬將增加的長度，屬于同速生長型，也達到了極顯著水平.表明沈陽和武漢濕地蘆葦?shù)娜~寬與葉重生長關(guān)系均受到不同環(huán)境條件的影響.

圖3 沈陽濕地與武漢濕地蘆葦葉長與葉重的關(guān)系Fig.3 The relationships between leaf width and leaf weight of Phragmites australis in Shenyang and Wuhan wetlands

3 結(jié) 論

沈陽和武漢濕地蘆葦種群葉片的葉重、葉寬、葉長等指標存在顯著差異.沈陽濕地生境的蘆葦葉寬與葉長、葉長與葉重和葉寬與葉重的生長關(guān)系均符合冪函數(shù)的變化規(guī)律，屬于異速生長型，而武漢濕地生境的蘆葦葉寬與葉重間的生長關(guān)系符合線性函數(shù)規(guī)律，屬于同速生長型.由于南北方地理環(huán)境、氣候、溫度等各個方面差異很大，因此蘆葦?shù)娜~片生長呈現(xiàn)不同規(guī)律，在不同生境條件下的蘆葦葉片生長變異屬于生長可塑性反應(yīng).

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