植物學

清涼峰不同海拔木本植物小枝內葉大小—數量權衡關系

楊冬梅，占峰，張宏偉

摘要：目的：權衡關系是生活史對策理論的基礎，而關于植株體內資源分配的權衡關系則是反映植物生態學策略的一個普遍特征。葉片大小和數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構和發育模式，進而影響到植物對光的截取和碳的獲取能力。因此，葉大小和數量之間的權衡關系既是反映植物當年生小枝內資源分配的一個重要權衡關系，同時也是進化生態學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量之間關系的變化規律及其是否具有普遍性，并探討生境差異對這種關系的影響。方法：該研究在浙江省清涼峰自然保護區內的低海拔（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，當葉片展開和小枝生長完成時，采集并記錄末端無分枝的當年生小枝上所有葉數量、葉片面積，以及總葉片、總葉柄，莖和小枝的干質量。以單葉面積和單葉干質量表示葉大小，小枝干質量和小枝莖干質量表示小枝大小，采用標準化主軸估計（SMA）和系統獨立比較分析（PIC）的方法，對3個不同海拔群落內的落葉闊葉木本植物當年生小枝內的葉大小與數量（用出葉強度表示）間的關系進行研究。結果：無論葉大小和小枝大小是用面積或干質量表示，在每個海拔，葉大小與出葉強度均存在顯著的等速負相關關系，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；采用系統獨立比較方法獲得的相關性結果與種間比較結果相一致。此外，在進行不同海拔間的比較時發現，高海拔物種的葉大小與出葉強度相關關系的y軸截距比中、低海拔物種小，表明在出葉強度一定的情況下，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，但出葉強度更小。結論：在每個海拔內均存在葉大小與出葉強度間的顯著的負等速生長關系，與系統獨立比較方法結果相一致。表明在落葉闊葉木本植物中發現的葉大小與出葉強度之間的權衡關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量變化權衡關系的一個副產物。盡管葉大小-數量權衡關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境差異會影響這一關系函數的y軸截距，中海拔生境具有更適宜植物生長的氣候及養分條件，而高海拔的低溫等不利影響使得葉片變小。

來源出版物：植物生態學報, 2012, 36(4): 281-291

入選年份：2016