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北京山区黄栌叶片水分和光能利用效率季节变化及影响因子
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作者 方园艺 王立平 +7 位作者 刘春和 苏同 王瑞福 李鑫豪 刘鹏 田赟 贾昕 查天山 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1623-1632,共10页
未来气候变化将影响光合环境资源供给,尤其是水分和光能。为深入了解植物对气候变化的适应性,使用LI-6800便携式光合仪,于2021年5-10月份(完全展叶期)测定了北京山区广布灌木黄栌(Cotinus coggygria)叶片的光响应曲线,分析其水分利用效... 未来气候变化将影响光合环境资源供给,尤其是水分和光能。为深入了解植物对气候变化的适应性,使用LI-6800便携式光合仪,于2021年5-10月份(完全展叶期)测定了北京山区广布灌木黄栌(Cotinus coggygria)叶片的光响应曲线,分析其水分利用效率(WUE=最大净光合速率[P_(nmax)]/气孔导度[g_(s)])和光能利用效率(LUE)的季节变化特征及影响因子。结果显示:黄栌叶片WUE在5-6月份呈下降趋势,7-10月份比较稳定;LUE在5-7月份呈上升趋势,8-10月份比较稳定。WUE和LUE的生长季平均值分别为98.25μmol/mol和0.06 mol/mol,变异系数分别为22%和17%,两者呈负相关(R^(2)=0.86;P<0.01)。环境因子中,WUE和LUE主要受土壤含水量(SWC)影响,WUE随SWC增加呈线性降低趋势,而LUE随SWC增加呈线性增加趋势。SWC每增加0.1 m^(3)/m^(3),P_(nmax)和g_(s)分别线性增加4.23μmol m^(-2)s^(-1)和0.07 mol m^(-2)s^(-1),即g_(s)对SWC变化的敏感性比P_(nmax)高。光合有效辐射(PAR)对WUE和LUE的影响不显著。生物因子中,比叶面积(SLA)是影响WUE和LUE的主要因子,WUE随SLA上升而上升,LUE随SLA上升而下降。叶氮含量(LNC)与WUE和LUE均不显著相关。SWC和SLA双因子线性回归模型均可以较好模拟WUE和LUE的季节变化,解释度分别为91%和71%,且其中SWC的标准回归系数较大,说明SWC是影响WUE和LUE变异的主导因子。结果表明SWC是限制黄栌叶片WUE和LUE的主要环境因子,SLA是调控WUE和LUE的关键生物因子,其中SWC起主要调控作用。研究结果利于深入了解北京山区灌木生态功能对未来气候变化的响应。 展开更多
关键词 黄栌 水分利用效率 光能利用效率 土壤含水量 比叶面积
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北京密云油松林下灌木小叶鼠李叶片资源利用效率季节变异及环境调控 被引量：1
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作者 赵洪贤 苏同 +7 位作者 王瑞福 孙艳丽 高永龙 隗骥超 李鑫豪 田赟 贾昕 查天山 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1-11,共11页
【目的】探究小叶鼠李叶片的光、氮、水资源利用效率(RUEs)在较长时间尺度(季节)上的变化特征,分析环境变化对RUEs季节动态的影响、叶片功能性状与RUEs的关系以及不同RUEs间的权衡关系。【方法】2021年6—10月,在北京密云山区,以当地林... 【目的】探究小叶鼠李叶片的光、氮、水资源利用效率(RUEs)在较长时间尺度(季节)上的变化特征,分析环境变化对RUEs季节动态的影响、叶片功能性状与RUEs的关系以及不同RUEs间的权衡关系。【方法】2021年6—10月,在北京密云山区,以当地林下优势灌木小叶鼠李为研究对象,对其光合参数和环境因子进行连续原位观测,使用LI-6800便携式光合测定仪测量小叶鼠李叶片光合光响应曲线的特征参数,同时测量其叶片功能性状,结合观测的环境因子数据,分析小叶鼠李叶片内禀水分利用效率(WUEi)、氮利用效率(NUE)和光利用效率(LUE)季节动态变化的影响因素及RUEs间的权衡关系。【结果】1)小叶鼠李在生长期内WUEi、NUE、LUE的最大值分别为107.3μmol·mol^(-1)、18.35μmol·g^(-1)s^(-1)、0.087 mol·mol^(-1),其季节变异系数(CV)分别为24.91%、39.12%、12.6%。2)在生长季中期,土壤相对可利用含水量充足的湿润条件下(REW>0.4),小叶鼠李具有较大的NUE和较小的WUEi,NUE与WUEi的变化趋势相反(P<0.05),与LUE变化趋势相同(P<0.05)。3)WUEi与比叶质量(LMA)正相关(P<0.05),与蒸腾速率(T_(r))负相关(P<0.05);而NUE与LMA和叶厚度(LT)负相关(P<0.05),与蒸腾速率(T_(r))正相关(P<0.05);空气温度(T_(a))、光合有效辐射(PAR)和散射辐射(R_(dif))增加均会促进增加叶片LUE(P<0.05)。【结论】在土壤湿润、光照条件受限的条件下,林下优势灌木小叶鼠李叶片的WUEi、NUE均与土壤含水量解耦,与比叶质量和蒸腾速率关系密切;辐射强度和空气温度增加均会提高叶片的光、氮利用效率,且散射辐射增加也能提高林下灌木的光合能力。小叶鼠李叶片不同RUEs之间存在权衡关系,在生长季内不会同时出现最大化的WUEi和NUE,在土壤湿润、光照减少的条件下,NUE与LUE变化趋势一致,均在生长季中期波动变化,生长季末期逐渐降低。 展开更多
关键词 叶片功能性状 资源利用效率 光响应曲线 林下灌木 小叶鼠李
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