植物學(xué)

清涼峰不同海拔木本植物小枝內(nèi)葉大小—數(shù)量權(quán)衡關(guān)系

楊冬梅，占峰，張宏偉

摘要：目的：權(quán)衡關(guān)系是生活史對策理論的基礎(chǔ)，而關(guān)于植株體內(nèi)資源分配的權(quán)衡關(guān)系則是反映植物生態(tài)學(xué)策略的一個普遍特征。葉片大小和數(shù)量是決定樹冠緊密程度的兩個重要因素，直接影響到植株的冠層結(jié)構(gòu)和發(fā)育模式，進(jìn)而影響到植物對光的截取和碳的獲取能力。因此，葉大小和數(shù)量之間的權(quán)衡關(guān)系既是反映植物當(dāng)年生小枝內(nèi)資源分配的一個重要權(quán)衡關(guān)系，同時也是進(jìn)化生態(tài)學(xué)中對策理論的一個基本原理，對于解釋自然界中植物葉片大小的差異、同一生境內(nèi)的物種共存和生物多樣性的維持具有重要意義。該研究旨在檢測不同生境下葉大小與數(shù)量之間關(guān)系的變化規(guī)律及其是否具有普遍性，并探討生境差異對這種關(guān)系的影響。方法：該研究在浙江省清涼峰自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的低海拔（常綠-落葉闊葉混交林帶）、中海拔（落葉闊葉林帶）及高海拔（山地矮林帶）選取人為干擾較少的 3個群落，共 61種落葉闊葉木本植物為研究對象，于2011年7—8月，當(dāng)葉片展開和小枝生長完成時，采集并記錄末端無分枝的當(dāng)年生小枝上所有葉數(shù)量、葉片面積，以及總?cè)~片、總?cè)~柄，莖和小枝的干質(zhì)量。以單葉面積和單葉干質(zhì)量表示葉大小，小枝干質(zhì)量和小枝莖干質(zhì)量表示小枝大小，采用標(biāo)準(zhǔn)化主軸估計(jì)（SMA）和系統(tǒng)獨(dú)立比較分析（PIC）的方法，對3個不同海拔群落內(nèi)的落葉闊葉木本植物當(dāng)年生小枝內(nèi)的葉大小與數(shù)量（用出葉強(qiáng)度表示）間的關(guān)系進(jìn)行研究。結(jié)果：無論葉大小和小枝大小是用面積或干質(zhì)量表示，在每個海拔，葉大小與出葉強(qiáng)度均存在顯著的等速負(fù)相關(guān)關(guān)系，任意兩個海拔物種組間的斜率均無顯著差異，且共同斜率與－1.0無顯著差異；采用系統(tǒng)獨(dú)立比較方法獲得的相關(guān)性結(jié)果與種間比較結(jié)果相一致。此外，在進(jìn)行不同海拔間的比較時發(fā)現(xiàn)，高海拔物種的葉大小與出葉強(qiáng)度相關(guān)關(guān)系的y軸截距比中、低海拔物種小，表明在出葉強(qiáng)度一定的情況下，高海拔物種比低海拔物種具有更小的葉大小。同時，與高海拔物種相比，中海拔物種的共同斜率沿共同主軸有一個向上的位移，表明中海拔物種比高海拔物種具有更大的葉大小，但出葉強(qiáng)度更小。結(jié)論：在每個海拔內(nèi)均存在葉大小與出葉強(qiáng)度間的顯著的負(fù)等速生長關(guān)系，與系統(tǒng)獨(dú)立比較方法結(jié)果相一致。表明在落葉闊葉木本植物中發(fā)現(xiàn)的葉大小與出葉強(qiáng)度之間的權(quán)衡關(guān)系在不同生境物種中是普遍存在的，葉大小在不同物種間的變化可能是葉片數(shù)量變化權(quán)衡關(guān)系的一個副產(chǎn)物。盡管葉大小-數(shù)量權(quán)衡關(guān)系的斜率在不同生境中無顯著差異，但植物所處生境的微環(huán)境差異會影響這一關(guān)系函數(shù)的y軸截距，中海拔生境具有更適宜植物生長的氣候及養(yǎng)分條件，而高海拔的低溫等不利影響使得葉片變小。

來源出版物：植物生態(tài)學(xué)報(bào), 2012, 36(4): 281-291

入選年份：2016