论文推荐|尼洋河流域川滇高山栎叶功能性状对环境因子的响应

B站影视 港台电影 2025-06-13 16:33 2

摘要:简介:陈瑾芳,女,云南弥勒人,硕士研究生,研究方向:植物多样性。*通信作者,教授,从事植物多样性与进化生态学研究。

作者:陈瑾芳1,2,田忠琼1,2,张永娟1,2,王俊伟1,2,曾哲飞1,2,拉琼1,2*

单位:1.西藏大学生态环境学院/青藏高原生物多样性与生态环境保护教育部重点实验室;2.西藏雅尼湿地生态系统国家定位观测研究站

简介:陈瑾芳,女,云南弥勒人,硕士研究生,研究方向:植物多样性。*通信作者,教授,从事植物多样性与进化生态学研究。

基金项目:国家自然科学基金项目(31760127);生态学一流学科建设项目(00060906-01,00060835/001)。

来源:《安徽农业科学》2025年9期

引文格式:陈瑾芳,田忠琼,张永娟,等.尼洋河流域川滇高山栎(Quercus aquifolioides)叶功能性状对环境因子的响应[J].安徽农业科学,2025,53(9):103-108.

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叶片功能性状体现植物在环境适应与资源利用的权衡,并且这种权衡在不同环境梯度上表现出显著差异。叶片作为植物光合作用的核心器官,对环境变化敏感,了解其功能性状变化特征对于理解植物如何通过形态和生理适应环境至关重要。

海拔不是独立变量,所附带的多种因素能在较小空间尺度上显著影响植物的生长和分布。研究发现,成年树木可以优化其叶片性状来减少营养损失,以适应高海拔的生存环境。此外,土壤理化因子是植物生长所需养分的重要来源,其可用性对叶片功能性状和植物资源利用效率有重要影响。已有研究表明,土壤的全磷含量显著影响植物叶长宽比和叶面积,土壤中的全氮和全磷含量也显著影响比叶质量。因此,以具有天然绿色屏障、涵养水源、调节气候和维护藏东南山地环境等重要生态功能的尼洋河流域为研究区,研究该区域硬叶常绿阔叶林主要树种川滇高山栎(Quercus aquifolioides)的叶功能性状如何响应海拔与土壤因子的变化,理解其在不同生境中的生态适应策略,对于制订该流域关键树种相应的保护和管理措施具有重要的科学理论意义。

川滇高山栎为壳斗科栎属常绿乔木,是我国特有木本植物物种,具有调节气候、水土保持等生态平衡功能。近年来,对川滇高山栎的研究主要集中在其生理特征和物种形成上。如,川滇高山栎的光合特性因树龄不同有显著差异。川滇高山栎可作为平行物种分化的有力证据。然而,目前还鲜见尼洋河流域的川滇高山栎叶如何通过其功能性状变化适应不同海拔和土壤因子的系统研究。作为雅鲁藏布江下游的重要支流,尼洋河流域是印度洋暖湿气流进入西藏高原的重要通道之一。该区域硬叶常绿阔叶林植被的主要树种是川滇高山栎,研究其不同生境下的叶功能性状特征对于理解该物种如何适应高原极端环境十分重要。

目的

揭示川滇高山栎叶功能性状对沿海拔梯度环境变化的生态适应策略,为尼洋河流域关键植物物种的生态保护和植被管理提供科学依据。

方法

沿尼洋河流域8个海拔梯度(2963、3100、3212、3300、3392、3512、3602、3701m)下测定川滇高山栎8个重要叶片性状及其生境的6个土壤环境因子,探讨其叶功能性状对海拔和土壤理化因子的响应规律。样地信息见表1。

结果

◆川滇高山栎叶片功能性状间的相关性

从图1可见,LA与LL、LW、LT、Chl呈显著正相关;LL与LW、LL/LW、LT、Chl呈显著正相关;LW与LP、LT呈显著正相关,与LL/LW、LMA呈显著负相关;LL/LW与Chl呈显著正相关,与LP呈显著负相关;LP与LT、LMA呈显著正相关;LT与LMA、Chl呈显著正相关。

注:*.PPP

图1 川滇高山栎叶功能性状间相关性热图

◆川滇高山栎叶功能性状沿海拔梯度的变异

由表2可知,叶片功能性状中,变异系数为6.24%~40.82%。随海拔变化,叶功能性状间都有不同程度的变异,其中性状变异系数由大到小依次为LT、LA、Chl、LMA、LW、LL、LL/LW、LP。其中,LT与LA的变异系数分别是LP变异系数的2.05倍、2.00倍。

◆川滇高山栎叶功能性状对海拔梯度的响应

随着海拔的升高,LT极显著增大(PPP>0.05);随着LT的增加,LMA显著增加(P

注:如果性状间无显著相关(P>0.05),则不显示线条。

图2 川滇高山栎叶功能性状对海拔梯度的响应

◆川滇高山栎叶功能性状与环境因子的关系

通过冗余分析(RDA)对川滇高山栎的叶功能性状与环境因子进行排序分析。由图3发现,第1轴、第2轴的解释量分别为48.75%、25.67%,两轴能解释74.42%的差异信息。其中,AP、VWC、H对川滇高山栎叶功能影响的解释度分别为39.9%(PPP

图3 川滇高山栎叶功能性状与环境因子的冗余分析

进一步分析线性混合模型可知,海拔与土壤因子在塑造川滇高山栎叶片功能性状方面有关键作用(表3)。海拔对叶功能性状有不同程度的显著正效应影响,土壤因子中除了AN外,其余因子都对叶功能性状有不同程度的显著正效应影响。以不同样地作为随机效应,以海拔、土壤因子为固定效应构建的线性混合模型可解释LP方差26.6%的变化。H对LP有显著正效应(Pt=4.632);土壤因子中的VWC对LP有显著负效应(Pt=2.106);固定效应解释方差51.2%的变化,TN对LMA有显著负效应(Pt=4.62),AP对LMA有显著正效应(Pt=3.528);随机效应解释Chl方差36.33%的变化,TP对Chl有显著正效应(Pt=4.729)。

结论

川滇高山栎在不同海拔条件下表现出明显的适应性权衡。川滇高山栎的叶片厚度是其适应不同海拔最有效的调节功能性状。此外,川滇高山栎的叶功能性状主要受土壤理化因子(速效磷、土壤体积含水量)和海拔的调控。海拔对叶周长有显著正效应;土壤因子中的土壤体积含水量对叶周长有显著负效应,全氮对比叶质量有显著负效应,速效磷对比叶质量有显著正效应,全磷对叶绿素含量有显著正效应。作为尼洋河流域硬叶常绿阔叶林优势种之一的川滇高山栎,对环境变化的响应和适应性体现了其在该地区生态稳定性中的关键作用。了解这些适应特征和生态策略,有助于更好地进行该区域硬叶常绿阔叶林的植被管理和生态保护。

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采编:小白

排版:小同

来源:安徽农业科学

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