植物叶经济谱的研究进展 被引量：118

1

作者 陈莹婷 许振柱 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1135-1153,共19页

叶经济谱(leaf economics spectrum)概念自提出以来,已受到广泛关注。它第一次在全球尺度上定量分析植物功能性状及其关系,从而量化和概括权衡策略(trade-off)的内涵和变化规律,具有重要的理论价值,为后续植物性状的相关研究提供借鉴。... 叶经济谱(leaf economics spectrum)概念自提出以来,已受到广泛关注。它第一次在全球尺度上定量分析植物功能性状及其关系,从而量化和概括权衡策略(trade-off)的内涵和变化规律,具有重要的理论价值,为后续植物性状的相关研究提供借鉴。该文综合评述了叶经济谱的概念、内容和相关检验性或异议性观点,探讨叶经济谱的形成机制与动力,并从多角度、多方面概述叶经济谱理论的应用及扩展性研究,最后指出我国叶经济谱研究现状的不足,并对国内外叶经济谱理论的发展进行展望,强调共建共享全球基础数据库的重要性。 展开更多

关键词 演变 功能性状 全球变化 叶经济谱 数量化规律 权衡策略

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植物功能性状权衡关系的研究进展 被引量：59

2

作者 何芸雨 郭水良 王喆 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1021-1035,共15页

植物功能性状权衡关系反映了植物在资源获取与分配中采取的不同策略,是近年来生态学研究的一个热点问题。该综述从研究范围、叶性状、器官和植物类群4个方面入手,简要介绍植物功能性状关系研究在近10余年是如何在叶经济谱(LES)的基础上... 植物功能性状权衡关系反映了植物在资源获取与分配中采取的不同策略,是近年来生态学研究的一个热点问题。该综述从研究范围、叶性状、器官和植物类群4个方面入手,简要介绍植物功能性状关系研究在近10余年是如何在叶经济谱(LES)的基础上逐渐扩展和深入的。1)相关研究拓展到全球更多极端环境与特殊气候地区,发现在不同的气候环境条件下,植物叶片功能性状关系相对稳定,植物种内的功能性状关系已被证实与LES相似;2)功能性状网络从最初的6个经济性状扩展到叶片的分解、燃烧和水力等性状,发现叶片的分解速率和可燃性均与叶片形态性状、养分含量等显著相关,但叶片水力性状与经济性状的关系则取决于所研究的物种及生存环境的水分条件;3)研究对象从植物叶片拓展到了根、茎、花、种子及植株整体,叶片的比叶质量与茎的木质密度、种子大小相耦合,但叶片形态性状与根和花的相关性状却无显著相关关系,证明这些器官可能是独立进化的;4)LES可以很好地解释特殊维管植物的生存适应策略:入侵植物具有较高的资源利用效率和更快的相对生长速率,在LES中处于“低投入-快速回报”的一端;食虫植物的叶片特化为捕食器官,光合作用及生长速率相对较低,居于LES“高投入-缓慢回报”的另一端,此外,无论是最古老的种子植物苏铁属(Cycas)植物,或是蕨类和变水植物(苔藓和地衣),其功能性状关系都与LES大致相同。该文梳理了功能性状关系研究的进展脉络,提出了一些建议,期望为未来植物功能性状关系研究的选题和发展提供一些参考。 展开更多

关键词 功能性状 叶经济谱 尺度 环境 器官 植物类群

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内蒙古荒漠草原植物叶片功能性状关系及其经济谱分析 被引量：40

3

作者 于鸿莹 陈莹婷 +1 位作者 许振柱 周广胜 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1029-1040,共12页

气候变化和人为干扰导致草原荒漠化加剧,引发了严重的环境问题。因此,对荒漠草原植物与环境变化关系的研究愈加迫切,分析比较荒漠草原不同功能型物种叶片经济谱具有重要意义。该研究通过测定内蒙古荒漠草原生态系统不同功能型植物叶片... 气候变化和人为干扰导致草原荒漠化加剧,引发了严重的环境问题。因此,对荒漠草原植物与环境变化关系的研究愈加迫切,分析比较荒漠草原不同功能型物种叶片经济谱具有重要意义。该研究通过测定内蒙古荒漠草原生态系统不同功能型植物叶片的光合及叶绿素荧光参数、比叶面积和叶片氮素含量,验证了荒漠草原植物叶片经济谱的存在,明确了各功能型植物叶片性状间的关系及其在叶片经济谱中的位置。荒漠草原不同功能型植物叶片性状差异明显,草本植物的比叶面积(SLA)、单位质量叶氮含量(Nmass)分别是灌木的2.39倍和1.20倍;一年生植物单位面积最大净光合速率(Aarea)、SLA、光合氮利用效率(PNUE)分别是多年生植物的1.93倍、2.13倍和4.24倍;C4植物的Aarea、SLA、PNUE分别是C3植物的2.25倍、1.73倍和3.61倍。除Aarea与单位面积叶氮含量(Narea)、PSII的实际光化学效率(ΦPSII)与SLA之间不存在显著相关关系外,叶片性状间存在广泛的相关关系,且均达到极显著水平。这验证了叶片经济谱在内蒙古荒漠草原植物中也同样存在。进一步分析表明,一年生植物、草本植物、C4植物叶片在叶片经济谱中位于靠近薄叶、光合能力强、寿命短的一端;而多年生植物、灌木、C3植物叶片靠近厚叶、光合能力弱、寿命长的一端。这说明荒漠草原中不同功能型植物可通过权衡其经济性状间的关系而采取不同的适应策略,对于荒漠草原生态系统管理具有重要的理论指导意义。 展开更多

关键词 荒漠草原 叶片经济谱 叶片功能性状 内蒙古 植物功能型

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北京植物园不同功能型植物叶经济谱 被引量：32

4

作者 宋贺 于鸿莹 +2 位作者 陈莹婷 许振柱 周广胜 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1861-1869,共9页

通过对北京植物园不同功能型植物的叶片光合参数、叶绿素荧光参数、叶面积、叶干质量以及叶氮含量等性状参数进行测定,分析了不同功能型植物的叶经济谱.结果表明:生活型中草本植物、生活史中一年生植物、光合型中C4植物靠近叶经济谱中... 通过对北京植物园不同功能型植物的叶片光合参数、叶绿素荧光参数、叶面积、叶干质量以及叶氮含量等性状参数进行测定,分析了不同功能型植物的叶经济谱.结果表明:生活型中草本植物、生活史中一年生植物、光合型中C4植物靠近叶经济谱中快速投资-收益型物种的一端,而生活型中乔木和灌木、生活史中多年生植物、光合型中C3植物位于缓慢投资-收益型物种的一端,表明不同功能型植物通过叶片性状间的权衡采取不同的环境适应策略,验证了不同功能型植物叶经济谱的存在.不同功能型植物叶片性状具有明显差异,其中不同生活型间的叶片比叶面积(SLA)、叶氮含量(N_(mass))、最大净光合速率(A_(mass))、光合氮利用效率(PNUE)均表现出草本植物>藤本植物>灌木>乔木;不同生活史间一年生植物的SLA、N_(mass)、A_(mass)、PNUE均显著高于多年生植物;不同光合型间植物的A_(mass)、PNUE、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)均表现出C4>C3.N_(mass)、A_(mass)、SLA两两之间呈显著正相关,而PSⅡ有效光化学量子产量(F_v'/F_m')与SLA呈显著负相关;PNUE与SLA呈显著正相关. 展开更多

关键词 叶经济谱 植物功能型 功能性状

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植物功能性状及其叶经济谱对城市热环境的响应 被引量：22

5

作者 朱济友 于强 +4 位作者 刘亚培 覃国铭 李金航 徐程扬 何韦均 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期72-81,共10页

【目的】了解植物功能性状及叶经济谱对城市热环境的响应,有助于从功能生态学角度理解植物对城市环境的适应机制。【方法】以北京热环境高温点和低温点常见绿化树种国槐、栾树和洋白蜡为研究对象,测定地表温度、土壤含水量及叶功能性状... 【目的】了解植物功能性状及叶经济谱对城市热环境的响应,有助于从功能生态学角度理解植物对城市环境的适应机制。【方法】以北京热环境高温点和低温点常见绿化树种国槐、栾树和洋白蜡为研究对象,测定地表温度、土壤含水量及叶功能性状指标。【结果】(1)城市热环境地表温度表现为高温点(HTR)显著高于低温点(CTR)(P<0.05);土壤含水量则表现为CTR相对大于HTR,但未达到显著水平。(2)城市热环境对不同树种影响存在一定差异,其中对国槐、栾树的影响主要源于高温胁迫,对洋白蜡的影响主要源于干旱胁迫。(3)在城市热环境中,叶性状关系与全球尺度基本一致,比叶面积(SLA)与叶绿素含量(CHL)、叶干物质含量(LDMC)、叶组织密度(LTD)呈极显著的负相关关系(P<0.01);CHL与LDMC、LTD间存在极显著的正相关关系(P<0.01);LDMC与LTD间呈现显著的正相关关系(P<0.05)。气孔密度(SD)与气孔面积(SS)、气孔开度(SA)、SLA之间分别呈负相关关系,但差异不显著(P>0.05)。(4)RDA结果显示,植物功能性状指标中SLA主要受地表温度的正向影响(R2=0.97,P<0.05),但土壤水分含量对它们具有负向影响(R2=0.75,P<0.05);地表温度对LDMC、LTD、CHL有正向作用,但土壤含水量对它们有负向作用。【结论】全球叶经济谱在城市热环境中也同样存在,总体上向"快速投资-收益"型一端偏移,在HTR植物具有低的SLA,小的SS和SA,高的CHL、LDMC、LTD和SD,以适应高温、干旱的特殊生境。因此,在城市绿化植物配置时,在热环境高值区应选择耐高温、耐旱的树种,同时采取降温、灌溉等措施来降低高温的影响。 展开更多

关键词 城市热环境 植物功能性状 叶经济谱

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桂西南喀斯特地区优势木本经济植物叶功能性状变异及其适应策略 被引量：19

6

作者 庞世龙 欧芷阳 +2 位作者 申文辉 何峰 陆国导 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期707-714,共8页

植物叶功能性状可直接或间接地反映植物对环境变化的响应与适应策略。该文采用野外气体交换测量和实验室分析相结合的方法,以桂西南典型喀斯特灌丛常见种龙须藤和黄荆为对照,对该区域5种优势木本经济植物的叶功能性状指标及其关系进行... 植物叶功能性状可直接或间接地反映植物对环境变化的响应与适应策略。该文采用野外气体交换测量和实验室分析相结合的方法,以桂西南典型喀斯特灌丛常见种龙须藤和黄荆为对照,对该区域5种优势木本经济植物的叶功能性状指标及其关系进行研究。结果表明:(1)11个叶功能性状指标种内均存在不同程度的变异,除胞间CO 2浓度和水分利用效率外,其余指标均存在显著差异。(2)比叶面积与叶干物质含量、叶组织密度呈极显著负相关;净光合速率与气孔导度、蒸腾速率呈极显著正相关;叶绿素与净光合速率、胞间CO 2浓度和蒸腾速率呈显著或极显著负相关。(3)结合叶经济谱理论分析,毛葡萄、长穗桑和黄荆属快速投资-收益型物种,趋向于选择光合能力强、比叶面积大但寿命短的生存策略;而柠檬、山黄皮、枇杷和龙须藤属缓慢投资-收益型物种,趋向于选择光合能力弱、比叶面积小和寿命长的生存策略;其中,枇杷和龙须藤的功能性状又发生了趋异分化,枇杷具有较高的水分利用效率,而龙须藤具有较高的叶干物质含量。综上结果说明桂西南喀斯特地区5种优势木本植物通过叶功能性状间的权衡采取了不同的适应策略,对于喀斯特退化生态系统植被恢复与重建具有重要的理论指导意义。 展开更多

关键词 叶功能性状 叶经济谱 木本经济植物 喀斯特 桂西南

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漓江水陆交错带植物叶性状对水淹胁迫的响应及经济谱分析 被引量：18

7

作者 黄端 王冬梅 +2 位作者 任远 覃云斌 吴林川 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期750-759,共10页

以漓江水陆交错带为研究区,分两个条带分别量测了适生植物的5个叶性状指标:最大净光合速率(A_(max))、比叶重(LMA)、单位质量叶片全氮含量(N_(mass))、单位质量叶片全磷含量(P_(mass))、单位质量叶片全钾含量(K_(mass))。研究重度淹没... 以漓江水陆交错带为研究区,分两个条带分别量测了适生植物的5个叶性状指标:最大净光合速率(A_(max))、比叶重(LMA)、单位质量叶片全氮含量(N_(mass))、单位质量叶片全磷含量(P_(mass))、单位质量叶片全钾含量(K_(mass))。研究重度淹没带与微度淹没带不同功能型植物叶性状间的差异,分析并讨论重度淹没带叶性状间的关系与全球尺度是否存在差异,探究重度淹没带植物对水淹生境的生理响应机制。结果如下:(1)重度淹没带植物叶片的A_(mass)、N_(mass)、P_(mass)显著高于微度淹没带。(2)乔木、灌木叶片的LMA均显著高于草本植物,而A_(mass)、PPUE均显著低于草本植物。(3)重度淹没带草本叶性状指标的N_(mass)、P_(mass)、PNUE均显著高于微度微度淹没带,而乔木、灌木的叶性状在两个条带的差异则不显著。(4)重度淹没带植物叶性状关系与全球尺度基本一致,其植物叶片具有低LMA,高A_(mass)、Nmas s、P_(mass)。分析可知,重度淹没带植物在出露期提高叶片光合效率及相关营养水平可能是其适应水淹胁迫特殊生境的关键策略之一;不同功能型植物对同一环境的适应能力存在一定的差异,草本对于水淹环境的响应更为积极,适应能力更好;重度淹没带也存在叶经济谱,其植物在经济谱中属于"快速投资-收益"型物种。 展开更多

关键词 漓江 水陆交错带 淹没带 叶性状关系 叶经济谱

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典型阔叶红松林主要树种叶性状的垂直变异及经济策略 被引量：16

8

作者 荀彦涵 邸雪颖 金光泽 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期730-741,共12页

分析不同树种叶片性状的变化有助于了解植物群落结构。该文通过对典型阔叶红松(Pinuskoraiensis)林15种阔叶树种的比叶质量、叶片厚度、叶干物质含量、叶绿素含量指数、叶片碳、氮、磷含量的测定,分析了冠层高度对叶性状及叶性状间相关... 分析不同树种叶片性状的变化有助于了解植物群落结构。该文通过对典型阔叶红松(Pinuskoraiensis)林15种阔叶树种的比叶质量、叶片厚度、叶干物质含量、叶绿素含量指数、叶片碳、氮、磷含量的测定,分析了冠层高度对叶性状及叶性状间相关关系的影响。结果表明,水曲柳(Fraxinus mandshurica)和大青杨(Populus ussuriensis)上层的比叶质量显著大于下层,而其他树种冠层间的比叶质量无显著变化;叶绿素含量指数在白桦(Betulaplatyphylla)和春榆(Ulmusjaponica)冠层间的分布分别为上层显著大于下层和上层显著大于中层;单位质量氮含量在水曲柳的中层显著大于上层。叶片性状间存在着广泛的相关性,比叶质量与叶片厚度、干物质含量在三层间均呈显著正相关关系,而有些性状,只在一或二个冠层中存在一定的相关性。山杨(Populusdavidiana)和大青杨的叶片倾向于选择光合能力较低、营养浓度较低、呼吸速率较慢的一端,而黄檗(Phellodendronamurense)和山槐(Maackiaamurensis)叶片更倾向于光合能力强、营养物质浓度高的一端。不同树种对光照响应的差异可能会改变不同冠层中叶片的形态和化学性状,从而有助于群落构建和物种共存。 展开更多

关键词 比叶质量 叶绿素含量 养分含量 冠层 叶经济型谱

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不同种源五角枫幼苗叶片N、P化学计量学特征对氮添加的响应 被引量：12

9

作者 宋沼鹏 何念鹏 侯继华 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期254-262,共9页

不同土壤氮环境下植物对氮沉降的响应趋势不同,因此研究不同种源地的五角枫(Acer mono)对氮沉降的响应机理具有重要的意义。为了深入了解不同种源五角枫对氮沉降的适应和响应机制,主要通过3个种源的五角枫幼苗氮添加控制实验,分析不同... 不同土壤氮环境下植物对氮沉降的响应趋势不同,因此研究不同种源地的五角枫(Acer mono)对氮沉降的响应机理具有重要的意义。为了深入了解不同种源五角枫对氮沉降的适应和响应机制,主要通过3个种源的五角枫幼苗氮添加控制实验,分析不同种源的五角枫幼苗比叶面积(SLA)和叶片干物质含量(LMDC)以及叶片N、P含量和N∶P对氮添加的响应规律。结果表明:(1)不同氮添加处理下,内蒙古种源五角枫幼苗(NW)和山西种源五角枫幼苗(SW)的LDMC均显著低于对照,NW和SW在N4条件下表现为显著的促进作用。随着氮添加浓度的增加,NW与北京种源的五角枫幼苗(BW)的SLA在N4条件下显著增加;SW的SLA在N2的水平下显著增加。(2)氮添加下,只有SW的P_(mass)在N1水平下显著增加,N_(mass)在N1和N3水平下表现为显著增加。说明在低氮水平下,能够促进SW对P的吸收,从而增加植物体内对P的积累。同时在低氮和中高氮条件下,能够促进SW对N的吸收,说明SW能较好的适应低氮和高氮环境,使其生存能力更强。(3)分析变异来源及各指标的相关性得出,氮添加条件下,五角枫的SLA、LDMC、P_(area)及N∶P与氮添加处理呈显著的相关关系,而SLA、LDMC、N_(mass)、P_(mass)、Narea、P_(area)和N∶P对氮添加处理和种源的交互作用均未表现出相关关系,说明引起五角枫各性状主要受氮添加处理影响。(4)综合各指标的变化,氮添加条件下,NW的LDMC显著降低,SLA显著增大,同时叶N含量、叶P含量以及N∶P比较高;SW的LDMC显著降低,SLA增大,同时叶N含量、叶P含量表现为显著增大,结合叶经济谱理论分析得出,SW和NW属于"快速投资-收益"型,而BW倾向于"缓慢投资-收益"型。因此,不同种源的五角枫对于氮沉降的响应存在差异,并且持续的氮添加已经改变了五角枫的适应性。 展开更多

关键词 氮添加 五角枫 化学计量学特征 叶经济谱

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青藏高原高寒草地常见植物叶属性对氮、磷添加的响应 被引量：10

10

作者 李颖 林笠 +2 位作者 朱文琰 张振华 贺金生 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期535-544,共10页

基于海北站氮磷添加实验平台,研究青藏高原高寒草地常见植物叶片干物质含量(LDMC)、比叶面积(SLA)和叶片碳、氮、磷含量(LC,LN,LP)属性对N添加、P添加和NP同时添加的响应。从10个物种总体来看,N添加使LN显著增加9.4%。P添加使LP显著增加... 基于海北站氮磷添加实验平台,研究青藏高原高寒草地常见植物叶片干物质含量(LDMC)、比叶面积(SLA)和叶片碳、氮、磷含量(LC,LN,LP)属性对N添加、P添加和NP同时添加的响应。从10个物种总体来看,N添加使LN显著增加9.4%。P添加使LP显著增加81.8%。N添加和P添加对LDMC和SLA有显著的交互作用。在无N添加条件下,P添加使LDMC减小2.3%,SLA增加3.5%;在N添加条件下,P添加使LDMC减小10.1%,SLA增加15.3%。N添加和P添加对基于叶经济谱的物种排序无显著影响,而NP同时添加显著改变了基于叶经济谱的物种排序。结果表明,通过提高SLA和叶片NP含量,使高寒草地植物对光、土壤可利用性N和P的获取与利用能力增强。NP同时添加可以显著改变叶属性的种间变异,进而导致青藏高原高寒草地常见植物在叶经济谱上形成新的分布格局。因此,在利用叶属性预测群落结构和生态系统功能对NP同时添加的响应时,应该考虑物种的特异性响应。 展开更多

关键词 叶经济谱 N添加 P添加 属性可塑性 资源竞争策略

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荒漠植物叶片化学性状及其经济谱对水盐变化的响应 被引量：8

11

作者 张雪妮 李岩 +2 位作者 杨晓东 何学敏 吕光辉 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1299-1306,共8页

掌握植物叶功能性状及其经济谱对环境变化的响应规律,有助于从功能生态学角度理解植物对环境的适应机制。本研究分析了高、低土壤水盐环境下荒漠植物群落及物种水平的叶片化学性状差异及叶经济谱响应规律。结果表明,随着土壤水盐下降,(1... 掌握植物叶功能性状及其经济谱对环境变化的响应规律,有助于从功能生态学角度理解植物对环境的适应机制。本研究分析了高、低土壤水盐环境下荒漠植物群落及物种水平的叶片化学性状差异及叶经济谱响应规律。结果表明,随着土壤水盐下降,(1)群落水平叶片碳(C)和钙(Ca)含量显著下降,氮(N)、磷(P)含量无显著变化,硫(S)、钾(K)、钠(Na)和镁(Mg)含量显著增加(P<0.05);(2)植物性状与群落内共生种间的差异(αi)总体呈高水盐环境下高于共存种,而低水盐环境下低于共存种的趋势,αi的变幅总体增加,即性状的种间分化随着土壤水盐降低而加剧;(3)低水盐环境下植物叶片N、S、K、Na和Mg含量的生态位(βi)总体高于高水盐环境,C和Ca反之,土壤水盐显著影响物种化学性状的生态位;βi变幅总体减小,即物种的生态位宽度随着土壤水盐降低而减小;(4)随着土壤水盐下降,荒漠植物叶经济谱呈光捕捉元素C、N和P,与渗透-代谢调节元素S、K、Ca、Na和Mg间权衡加剧的变化趋势。本研究为探索荒漠植物在胁迫环境下的资源利用策略和适应机制提供理论参考。 展开更多

关键词 植物化学性状 叶经济谱 性状梯度分析 荒漠植物

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性状关联跨尺度推演:高寒草甸植物种内及种间性状的协同与权衡 被引量：7

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作者 陈馨悦 张世挺 牛克昌 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期986-996,共11页

功能性状及其关联可以反映有机体响应环境的生态对策,是探究各生态层次生物与环境相互作用的关键.大量的研究报道了区域至全球尺度上植物种间性状的协同或权衡.基于此,研究者试图推演环境变化下种群、群落至植被的功能结构动态.然而,各... 功能性状及其关联可以反映有机体响应环境的生态对策,是探究各生态层次生物与环境相互作用的关键.大量的研究报道了区域至全球尺度上植物种间性状的协同或权衡.基于此,研究者试图推演环境变化下种群、群落至植被的功能结构动态.然而,各生态层次性状关联的主导机理不尽相同.性状关系跨尺度推演的核心在于局域群落种内及种间的性状关联,而相关研究极其缺乏.整合性状关联的机理与群落构建理论,我们推测,与大尺度下生态位特化主导物种性状关联类似,局域群落中多物种共存且生态位分化明显时,种间也应有显著的性状协同与权衡;功能平衡和结构优化主导性状关联时,种内与种间存在一致的协同或权衡关系,可推演至群落水平.以环境差异较小而多物种共存的青藏高原高寒草甸植物群落为例,检验了这些推测.结果表明,在生态位分化明显的高寒草甸,局域群落物种间叶片氮磷含量与比叶面积协同变化(与叶片干物质含量权衡),但大多数种内这两类性状的关联并不显著.无论是种间还是大多数种内,功能平衡下叶片氮磷含量协同变化,结构优化使比叶面积与叶干物质含量呈权衡关系.性状的协同与权衡关系在多性状分析中更加明显.这些结果支持了以上预测,为性状关联的跨尺度推演提供了理论基础和实验依据. 展开更多

关键词 群落构建 生物多样性 功能性状 叶片经济学谱 青藏高原

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乌蒙乡不同海拔梯度刺叶高山栎叶功能性状特征及其对环境因子的响应

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作者 王钰雯 何梅香 +3 位作者 江国东 尹鹏翔 应文博 杨青松 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第16期7238-7248,共11页

为理解刺叶高山栎(Quercus spinosa)对于高海拔环境的适应机制,探究其生态适应策略,通过测定云南禄劝乌蒙乡三个不同海拔梯度样地刺叶高山栎的12个叶功能性状特征,利用方差分解分析和冗余分析揭示叶功能性状对环境因子的响应,进一步利... 为理解刺叶高山栎(Quercus spinosa)对于高海拔环境的适应机制,探究其生态适应策略,通过测定云南禄劝乌蒙乡三个不同海拔梯度样地刺叶高山栎的12个叶功能性状特征,利用方差分解分析和冗余分析揭示叶功能性状对环境因子的响应,进一步利用叶片性状网络与主成分分析对其生存适应策略进行解析。结果表明:(1)乌蒙乡刺叶高山栎叶功能性状均存在变异,变异系数范围在6.12%—54.97%之间,其中叶含水量变异程度最高,变异系数为54.97%,叶碳含量变异程度最小,变异系数为6.12%;(2)乌蒙乡刺叶高山栎绝大部分叶功能性状存在显著的沿海拔分异规律:比叶面积、叶绿素含量、叶碳含量和叶氮含量均随海拔上升呈显著上升趋势,叶厚度、叶干重、叶干物质含量、叶含水量和叶碳氮含量比沿海拔上升呈显著下降趋势;(3)研究区域内,土壤因子对刺叶高山栎叶功能性状变异起决定作用,土壤总钾、总氮、速效磷与含水量是重要土壤因子;(4)乌蒙乡刺叶高山栎形成以比叶面积为中心的叶功能性状网络,并通过调节以叶碳含量为代表性状(即资源获取)与叶氮磷含量比为代表性状(即养分利用)两个功能模块适应环境变化;(5)研究区域内,在不同海拔梯度分布的刺叶高山栎适应环境变化采取不同经济策略;高海拔分布的刺叶高山栎通过提高光合效率以及采取更为积极的“快速投资⁃收益型”资源策略以适应生境。总之,乌蒙乡不同海拔梯度刺叶高山栎叶功能性状沿海拔梯度分异明显,土壤养分及其含水量是造成这种分异的主要因素,导致了不同的适应策略产生。 展开更多

关键词 刺叶高山栎 叶功能性状 土壤因子 叶经济谱 生态策略

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柯-青冈常绿阔叶林优势树种叶片性状变异及适应策略 被引量：5

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作者 刘文倩 李家湘 +5 位作者 龚俊伟 赵丽娟 项文化 程幸 王维嘉 张意灵 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第17期7256-7265,共10页

厘清叶片功能性状的变异及性状间的权衡关系,对揭示植物对环境变化的响应及适应策略具有重要意义。以中亚热带柯(Lithocarpus glaber)-青冈(Cyclobalanopsis glauca)常绿阔叶林为对象,测量了1 hm^(2)固定监测样地内6个优势树种的叶面积(... 厘清叶片功能性状的变异及性状间的权衡关系,对揭示植物对环境变化的响应及适应策略具有重要意义。以中亚热带柯(Lithocarpus glaber)-青冈(Cyclobalanopsis glauca)常绿阔叶林为对象,测量了1 hm^(2)固定监测样地内6个优势树种的叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、干物质含量(LDMC)、叶片厚度(LT)、叶片碳(LC)、叶片氮(LN)、叶片磷(LP)含量和叶片碳氮比(LC∶LN)8个功能性状,采用多重比较、主成分分析(PCA)法分析了群落叶片功能性状的生活型、种内和种间变异及性状间关系。结果表明:(1)群落内叶片功能性状种内、种间差异显著,变异中等(CV:0.02—0.59),其结构性状的可塑性较化学性状保守,变异格局符合“性状空间变异分割假说”;针叶树种的LA、SLA显著低于阔叶树种,常绿树种的LC和LDMC最小,而落叶树种的SLA、LN和LP最大以及LT和LC∶LN最小。(2)群落叶片功能性状变异主要来源于生活型和种间变异,种内变异亦有显著贡献;生活型对多数性状的贡献率较大,其对LDMC、LC∶LN的贡献分别高达93.11%和91.76%;种间变异(LDMC除外)对结构性状的贡献率均高于化学性状;种内变异对LP的贡献率(23.66%)较种间变异高。(3)叶片性状之间多表现出显著相关关系,针叶树和阔叶树在PCA排序图中聚集于不同区域,叶经济型谱在柯-青冈群落中具有适用性。不同树种通过叶片结构、化学性状之间的权衡策略来适应环境变化,从而实现群落物种共存。结果可为理解森林群落物种的环境适应策略、预测群落动态变化和制定植被恢复措施提供科学依据。 展开更多

关键词 常绿阔叶林 叶片功能性状 种内变异 种间变异 叶经济型谱

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温带森林阔叶植物幼苗叶经济谱及其与防御性状的关系 被引量：5

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作者 程思祺 姜峰 金光泽 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期678-686,共9页

植物叶片功能性状之间的权衡关系一直是生态学研究的热点问题。其中叶经济谱相关性状的研究较多,但叶片防御性状方面的研究,尤其是幼苗阶段的研究较少。该研究以黑龙江凉水国家级自然保护区典型阔叶红松(Pinus koraiensis)林和谷地云冷... 植物叶片功能性状之间的权衡关系一直是生态学研究的热点问题。其中叶经济谱相关性状的研究较多,但叶片防御性状方面的研究,尤其是幼苗阶段的研究较少。该研究以黑龙江凉水国家级自然保护区典型阔叶红松(Pinus koraiensis)林和谷地云冷杉林内共有的8种阔叶乔木和11种阔叶灌木物种的幼苗叶片为研究对象,通过测定5个叶经济谱性状和4个叶片防御性状,分析了叶性状在不同生活型、林型间的差异以及性状之间的协调关系。结果表明:所有叶片性状在乔木和灌木幼苗之间不存在显著差异,谷地云冷杉林中的幼苗的叶总酚含量和单宁含量显著高于阔叶红松林中的幼苗,其原因为谷地云冷杉林林下光照强度弱于阔叶红松林,且空气和土壤湿度较高,该环境更有利于自然天敌的聚集,可能有更强的天敌破坏效应,而这种更强的生物相互作用反过来驱动幼苗提高其防御能力;幼苗叶绿素含量与比叶面积呈极显著正相关关系,与叶氮含量、叶磷含量呈显著正相关关系;幼苗叶氮含量与叶磷含量呈显著正相关关系;幼苗叶防御性状之间呈显著正相关关系;幼苗叶绿素含量与叶总酚含量、单宁含量和类黄酮含量呈显著负相关关系,叶氮含量与叶总酚含量、单宁含量呈显著负相关关系,与类黄酮含量呈极显著负相关关系;说明幼苗叶经济谱性状与防御性状之间存在权衡关系,即对叶片碳代谢性状的更多投资意味着对叶防御性状更少的投资;乔、灌木幼苗具有相似的资源利用策略。 展开更多

关键词 权衡策略 叶经济型谱 叶片防御 幼苗 主成分分析

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植物水分利用效率与植物功能性群落结构的关系研究综述

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作者 邵雪蓉 陈世仁 +6 位作者 陈应群 杨泽宇 刘庆福 张广奇 陈丹梅 隋明浈 臧丽鹏 《世界林业研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期37-44,共8页

植物水分利用效率(WUE)能够反映植物—土壤—大气的碳水循环耦合状况。从植物功能性状角度讨论WUE有助于理解植物对环境的适应策略、对资源的利用和分配过程以及植物生态策略与生态系统循环的耦合关系。目前关于功能性群落结构与水分利... 植物水分利用效率(WUE)能够反映植物—土壤—大气的碳水循环耦合状况。从植物功能性状角度讨论WUE有助于理解植物对环境的适应策略、对资源的利用和分配过程以及植物生态策略与生态系统循环的耦合关系。目前关于功能性群落结构与水分利用效率关系的研究已取得了一些进展,但仍缺乏整体认识。文中总结前人研究成果,从WUE的概念及其与功能性群落结构之间的联系角度展开综述发现:1)WUE与其他功能性状间存在一定的联系与权衡,但同一种植物在不同生境条件下的叶片形态以及水分利用状况都可能发生相应的变异,不同植物功能性状对WUE的影响可能存在交互作用(叠加或抵消),这种相互作用也受环境条件影响,进而导致研究结果存在差异;2)WUE与叶片经济型谱(LES)之间存在关联,但并不存在于所有植被类型中,对叶片水力学—经济性状关系需要进行更广泛的研究;3)此前研究更多地认为物种丰富度显著影响了WUE,但功能多样性与WUE之间是否存在明确关系尚无一致的结论。 展开更多

关键词 植物水分利用效率 功能性群落结构特征 稳定同位素 叶片经济型谱 功能多样性

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中国北方典型灌丛的分布特征及气候限制 被引量：6

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作者 郭焱培 艾尤尔•亥热提 +10 位作者 刘同彦 张艺伟 康慕谊 安尼瓦尔·买买提 刘鸿雁 马文红 王仁卿 于顺利 岳明 张峰 唐志尧 《中国科学：生命科学》 CSCD 北大核心 2021年第3期346-361,共16页

灌丛是中国北方常见的植被类型,随着全球变化进程加剧,全球和中国灌丛面积正逐年上升,成为陆地生态系统碳循环中愈加重要的组分.研究灌丛的分布规律及其驱动因子有助于了解植物对自然胁迫的适应机制以及环境变化对植被动态的影响.本研... 灌丛是中国北方常见的植被类型,随着全球变化进程加剧,全球和中国灌丛面积正逐年上升,成为陆地生态系统碳循环中愈加重要的组分.研究灌丛的分布规律及其驱动因子有助于了解植物对自然胁迫的适应机制以及环境变化对植被动态的影响.本研究基于2400个灌丛群落的野外调查数据,利用k均值聚类以及典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)排序研究了中国北方灌丛类型与分布及其与气候的关系.结果表明,中国北方灌丛可以划分为分布区间、生境和结构差异显著的29种典型的灌丛群系,各群系平均物种丰富度、盖度随其分布区的平均年降水量增加而增加;CCA排序显示,第一、第二排序轴分别对应水分和热量因子,中国北方灌丛的分布体现了两个更替梯度:沿湿冷-干热梯度以及在较湿润条件下沿冷-热梯度的变化.水分可利用性调控了灌木的叶属性权衡,随水分可利用性增加,各灌丛类型指示种的叶厚度减小,而比叶面积增加.上述结果表明,相比于热量,水分条件在决定中国北方灌丛分布格局中具有更重要的作用,它不但影响灌丛群落结构,还通过筛选位于叶经济谱上的不同灌木来决定灌丛群系.本研究揭示了气候对中国北方灌丛的塑造过程,对中国北方灌丛的分类结果可以成为更广泛、全面的灌丛分类体系的基础. 展开更多

关键词 群落分类 群落排序 地理分布格局 水分 热量 叶经济谱

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苏州市10种行道树植物叶经济谱性状对土壤重金属污染的响应 被引量：1

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作者 李弘毅 张兴 +3 位作者 曲彦婷 高飞 李雨桐 张昊 《中国城市林业》 2023年第3期7-16,共10页

为探究植物叶经济谱性状对城市道路不同梯度土壤重金属污染的响应,选取苏州市不同功能区道路,调查土壤重金属含量及10种典型行道树的叶经济谱性状。结果表明:行道树植物通过减少比叶面积、增加叶氮含量、调节叶片碳氮比的方式增加叶片... 为探究植物叶经济谱性状对城市道路不同梯度土壤重金属污染的响应,选取苏州市不同功能区道路,调查土壤重金属含量及10种典型行道树的叶经济谱性状。结果表明:行道树植物通过减少比叶面积、增加叶氮含量、调节叶片碳氮比的方式增加叶片韧性作为在重金属胁迫环境下的适应对策,10个叶经济谱性状间普遍存在显著相关关系且性状间关系受环境变化影响不明显,气孔导度、蒸腾速率、叶片碳氮比、叶氮含量、净光合速率、叶绿素含量、比叶面积、叶面积、叶碳含量是评价植物对重金属污染环境适应性的重要指标。10种植物中,香樟、银杏和红花檵木对土壤重金属污染环境具有较好适应性,鸡爪槭、南天竹和野迎春适应能力较弱,金边黄杨、红叶石楠、桂花和锦绣杜鹃环境适应性则适中。 展开更多

关键词 行道树 叶经济谱 重金属 响应 苏州市

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光合特性与长白山阔叶红松林主要树种凋落叶分解速率的关系

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作者 张潇 秦立厚 刘琪璟 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期11-22,共12页

【目的】阐明长白山阔叶红松林乔木树种和灌木树种凋落叶分解之间的差异,探讨光合参数与植物凋落叶分解速率之间的关系,为揭示叶片经济学谱的普适性提供依据。【方法】以19个乔木树种和11个灌木树种作为研究对象,采用网袋法做分解试验,2... 【目的】阐明长白山阔叶红松林乔木树种和灌木树种凋落叶分解之间的差异,探讨光合参数与植物凋落叶分解速率之间的关系,为揭示叶片经济学谱的普适性提供依据。【方法】以19个乔木树种和11个灌木树种作为研究对象,采用网袋法做分解试验,2019年10月26日布设分解袋,2020年4月26日、6月26日、8月26日、10月26日回收分解袋;通过Olson负指数衰减模型拟合分解系数,使用Li-6400便携式光合测定仪测定原位活体叶片的光响应曲线,拟合光合参数,分析相关性,并进行回归分析。【结果】(1)乔木树种中,红松分解系数最小(0.24),黄檗最大(1.05);灌木树种中,毛榛分解系数最小(0.52),瘤枝卫矛最大(1.63);灌木树种分解系数总体高于乔木树种(P=0.003)。(2)光合参数表现为光饱和点处的净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))、叶片羧化速率(CE)、光饱和点(LSP)、最大净光合速率(P_(max))、光补偿点(LCP)、蒸腾速率(T_(r))、气孔限制值(L_(s))、暗呼吸速率(R_(d))这9个光合参数的均值乔木树种高于灌木树种(P<0.05),胞间CO_(2)浓度(C_(i))和水分利用效率(WUE)在乔灌木树种之间不存在显著差异(P>0.05)。(3)乔灌木树种分解系数(k)与P_(n)、LSP、P_(max)、G_(s)、CE、LCP呈显著负相关关系,与R_(d)无明显相关性;P_(n)和P_(max)存在多重共线性,逐步回归结果表明P_(n)对k的解释和指示作用最强。【结论】光照强度通过影响叶片形态以及养分含量进而影响凋落叶的分解速率,使得乔木树种虽然有更高的光合参数,但分解系数比灌木树种更低,即分解速率更慢,存在光照强度—叶片形态、养分含量—凋落叶分解速率的连通关系;P_(n)、G_(s)、CE、LSP、P_(max)、LCP基本符合叶经济学谱理论,P_(n)可以解释和预测叶凋落物的分解速率。 展开更多

关键词 Olson模型 分解系数 光响应曲线 叶经济学谱

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桂西南岩溶区八种适生植物光合性状的变异与关联

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作者 庞世龙 欧芷阳 +4 位作者 叶斯进 吴梓源 申文辉 何峰 陆国导 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期536-546,共11页

为探究岩溶植物的光合生理适应机制,采用Li-6400XT便携式光合作用测量系统,对广西平果市岩溶区8种适生植物的叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO_(2)浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)和气孔限制值(Ls)等光合特征参数... 为探究岩溶植物的光合生理适应机制,采用Li-6400XT便携式光合作用测量系统,对广西平果市岩溶区8种适生植物的叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO_(2)浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)和气孔限制值(Ls)等光合特征参数进行了测定分析。结果表明:(1)6个光合特征参数在种内和种间均存在不同程度的变异,并且种内变异均大于种间变异。(2)Gs和Tr的变化主要来源于种间变异(46.72%~49.76%),而Pn、Ci、WUE和Ls变化主要来源于种内变异(48.66%~64.50%)。在生活型水平上,Pn、Gs和Tr的种内变异表现为常绿植物小于落叶植物,而Ci、WUE和Ls则相反。(3)各参数的种间变异均表现为落叶植物大于常绿植物。(4)无论在种内还是种间,Gs的总体变异程度最大,其次是Tr和Pn,再次是Ls和WUE,Ci最小。Pn、Gs和Tr三者之间呈显著正相关(P<0.01);Ls与WUE呈显著正相关(P<0.05),而与Gs和Ci呈显著负相关(P<0.05)。这种关系与全球尺度基本一致,反映了植物对资源的权衡策略,验证了岩溶植物叶经济谱(LES)的存在。(5)常绿植物具有较高的Ls、WUE和较低的Gs、Tr、Ci及Pn,在LES中的位置更靠近具有高WUE、低蒸腾、低光合等特点的“缓慢投资-收益”型物种的一端;而落叶植物与之相反,位于低WUE、高蒸腾、高光合等特点的“快速投资-收益”型物种的一端。该研究结果表明,植物通过性状间的协同与权衡,采取了不同的生存策略以适应变化的环境,为后续筛选适生物种,加速植被恢复演替进程提供了科学依据。 展开更多

关键词 光合性状 种内变异 种间变异 叶经济谱 岩溶

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