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1.
高山植物在适应高海拔、低气压、短生长季等环境约束的过程中表现出独特的功能适应性,探究高山植物枝叶功能性状沿海拔梯度的变化特征对其资源获取与生存繁殖的认知有重要意义。于2019年8月对甘南高山海拔3400~3700 m范围内头花杜鹃23组主要枝叶功能性状进行了测定。研究发现:随海拔上升,叶干物质含量、叶片密度、叶厚度和总叶干物质含量显著增大;叶长、叶宽、叶面积、叶体积、叶干重、茎长、茎干重、总叶干重、总叶面积、纤细率和茎体积在3600 m显著减小,在海拔梯度上整体呈"V"形变化;海拔会显著影响叶厚、叶长、叶干物质含量、叶密度、比叶面积、总叶干物质含量、总叶面积和总比叶面积,大部分性状间存在显著的相关关系;头花杜鹃枝叶性状在海拔内的方差分量明显大于海拔间,各性状的表型分化系数以茎干物质含量最小(3.19%),叶密度最大(57.73%),平均为20.65%。结果表明:头花杜鹃部分性状对海拔变化不敏感,主要以少数核心性状变异结合功能性状组合共同适应高山异质生境,头花杜鹃在海拔间具有较低的表型变异,可能是对高山特殊环境的适应性策略。 相似文献
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放牧和氮添加对半干旱沙质草地优势种糙隐子草及群落功能性状的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为探究氮沉降背景下放牧对半干旱沙质草地植物功能性状的影响,本试验探究了放牧和短期氮添加(20 g·m-2·a-1)对半干旱沙质草地优势种糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)和群落功能性状的影响。结果表明：放牧和氮添加增加了糙隐子草的重要值,放牧降低了糙隐子草叶面积,氮添加显著降低了围封草地中糙隐子草叶干物质含量,增加了围封和放牧草地中糙隐子草叶氮含量(P<0.05);相同氮素水平下放牧降低了植物群落高度,氮添加增加了围封样地植物叶面积和叶氮含量,增加了放牧样地植物比叶面积和叶氮含量,降低了叶干物质含量(P<0.05);回归分析表明,糙隐子草叶面积和叶氮含量能较好地解释群落水平植物叶面积和叶氮含量的变化。半干旱沙质草地植物群落通过改变植株大小和主要叶性状来响应放牧和氮沉降,对预测未来草地生态系统结构与功能具有重要意义。 相似文献
3.
【目的】探究青藏高原星状雪兔子(Saussurea stella)叶性状对高原胁迫环境的适应策略。 【方法】选取 5 个不同的海拔梯度(3 300、3 680、4 000、4 240、4 510 m)采集星状雪兔子和土壤样品，分析其叶面积、比叶面积、叶干重、叶干物质含量等叶指标及土壤全氮含量、pH、含水量等土壤理化性质指标。【结果】(1)星状雪兔子叶干重、叶干物质含量、叶面积均与海拔呈负相关关系(P＜0. 001)，而比叶面积、气孔密度和叶数量均与海拔呈正相关关系(P＜0. 01)；(2)全氮、全磷含量、pH 值、含水量等因子在不同海拔梯度上存在显著性差异(P＜0. 01)。其中，海拔和全氮含量是影响植物叶性状的主要控制因子。【结论】星状雪兔子以增大比叶面积、气孔密度和叶数量的方式来适应高原胁迫环境。 相似文献
4.
荒漠区不同大小灌丛周围土壤微生物生物量及活性特征 总被引：4，自引：0，他引：4
为了解不同大小灌丛对荒漠区土壤生物学性状的影响与作用,本研究在东阿拉善荒漠区选择两组不同大小的红砂灌丛,研究其周围土壤资源的空间异质性和土壤微生物特性的变化规律。结果表明,红砂灌丛下沙堆土壤有机碳和全氮含量显著大于其内部和外部土壤,随灌丛增大,沙堆有机碳和全氮含量无显著变化,而土壤水分含量显著增加;另外,灌丛周围土壤微生物生物量碳氮含量较低,分别为55.23~113.81 mg/kg和5.46~7.66 mg/kg,其中,灌丛内部土壤微生物生物量碳含量和微生物熵(qMB)显著高于灌丛外部与沙堆,而土壤微生物呼吸熵(qCO2)变化与之相反;随灌丛增大,内部土壤微生物生物量与微生物活性保持稳定,变化较小。以上结果说明红砂灌丛对风蚀拦截形成的沙堆富含大量养分,但沙堆养分含量与灌丛大小无关,同时沙堆的形成对维持灌丛内部土壤微环境的稳定与健康具有重要作用。 相似文献
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川西北高寒沙地不同大小高山柳对土壤氮素的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为揭示不同大小高山柳灌丛对高寒半固定沙地土壤氮素的影响,本研究选取川西北红原县沙化治理典型示范区内两组不同大小的高山柳灌丛,研究分析其内外土壤氮素的空间异质性,表层土壤含水量及pH变化规律。研究结果表明,高山柳灌丛内部土壤含水量高于边缘和外部;而高山柳灌丛内部土壤pH均低于灌丛边缘和外部;灌丛内部土壤全氮、碱解氮、铵态氮和硝态氮含量均显著高于灌丛外部(P<0.05),其中,大高山柳灌丛全氮最高达0.301 g/kg,碱解氮达24.75 mg/kg;而高山柳灌丛内部土壤亚硝态氮含量低于外部。以上结果表明,高山柳灌丛在生长过程中对养分有富集作用。 相似文献
6.
为研究不同养分添加下高寒植物功能性状的变化情况,预测大气氮、磷沉降加剧背景下植物功能性状的演变趋势,本试验分析了高低浓度梯度氮、磷养分添加对青海省门源县典型高寒草甸10种常见物种功能性状的影响。结果表明:氮单独添加和氮、磷交互作用对所测6种功能性状均无显著影响;磷单独添加和高磷单独添加分别对比叶面积、叶干物质含量影响显著(P<0.05),对其余功能性状无显著影响;氮、磷混合添加显著影响了除地上生物量外5种功能性状(P<0.05);大部分物种对氮、磷单独添加不敏感,氮、磷混合添加对除甘肃棘豆(Oxytropis kansuensis)和美丽风毛菊(Saussurea pulchra)外的8种植物多种功能性状影响显著(P<0.05)。本研究表明大气氮、磷沉降持续加剧可能会使高寒植物高度增加、叶片变大变薄,茎密度减小,地上生物量变化不明显或仅略微增加。 相似文献
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为探究不同间作比例和施氮量对箭筈豌豆/燕麦间作系统叶性状的影响,设置了4个种植模式(燕麦单播、箭筈豌豆∶燕麦1∶2间作、箭筈豌豆∶燕麦2∶1间作和箭筈豌豆单播,分别表示为A、VA12、VA21和V)和3个氮肥水平(0、50和100 kg/hm2,分别表示为N0、N50和N100),测定了作物叶片性状和土壤矿质氮,并分析了相关性。结果表明：(1)随着施氮量的增加,燕麦叶面积、比叶面积和相对叶绿素含量逐渐升高,叶干物质含量逐渐降低;箭筈豌豆叶面积和相对叶绿素含量先升高后降低,而比叶面积和叶干物质含量在VA21下N50时分别出现最大值和最小值,为263.53 cm2/g和0.20 g/g;(2)间作下燕麦叶面积、相对叶绿素含量和比叶面积大于单播;箭筈豌豆叶面积和比叶面积仅在不施氮下间作大于单播;(3)除V外,N100下土壤硝态氮含量最高,分别为96.13(A)、100.13(... 相似文献
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植物功能性状对资源变化的适应策略是生态学研究的基本问题之一。本研究在不同氮添加梯度处理下,测定了羊草(Leymus chinensis)的11个功能性状和地上生物量的变化。结果表明,氮添加显著影响羊草的叶片叶绿素a和b含量、叶片类胡萝卜素含量、叶片氮含量、叶片干物质含量和比根长(P0.05),而对叶片磷含量、比叶面积、叶片厚度、比茎重和植株高度没有显著作用(P0.05);叶绿素a和b含量、类胡萝卜素含量、叶片氮含量、叶片干物质含量、比茎重和比根长之间有显著的相关关系(P0.05),比叶面积、叶片厚度和植株高度与其它功能性状的相关性不显著(P0.05);20 g·m~(-2)的氮添加处理下,羊草地上生物量最高;羊草地上生物量随叶绿素a和b含量、类胡萝卜素含量、叶片氮磷含量、株高的增大而显著升高(P0.05),随叶片干物质含量、比茎重的增大而显著降低(P0.05)。 相似文献
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以宁夏中部干旱带３５种植物９种叶性状为研究对象,分析其变异特征、相关性以及不同科、功能类群间的关系,探讨该地区植物对环境的适应性,为该地区生态系统植被的恢复和重建提供理论依据。结果表明,叶性状特征存在种间差异,按照变异系数,可划分为３类：高变异系数（叶片厚度和叶片单位面积吸水量）、中变异系数（叶片含水量增加率、叶组织密度、叶片肉质化程度和比叶面积）和低变异系数（叶绿素含量、叶片干物质含量和叶片水分饱和亏）。一年生植物叶组织密度、叶绿素含量和叶片干物质含量的平均值极显著低于多年生植物,而比叶面积则极显著的高于多年生植物。叶组织密度、叶片厚度、叶片肉质化程度、叶片干物质含量和叶片单位面积吸水量在不同科类群之间存在极显著差异,而比叶面积、叶片水分饱和亏、叶绿素含量和叶片含水量增加率之间则差异不显著。因此,可以将叶组织密度、叶片厚度、叶片肉质化程度、叶片干物质含量和叶片单位面积吸水量用作不同科类群植物间相比较的研究因子。 相似文献
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《Strength and Conditioning Journal》2007,60(4):395-400
The ability of invasive plants to achieve higher relative growth rates (RGR) than their native counterparts has been widely documented. However, the mechanisms allowing invasives to achieve higher RGR are poorly understood. The objective of this study was to determine the basis for RGR differences between native and invasive forbs that have widely invaded nutrient-poor soils of the Intermountain West. Six native and 6 invasive forbs were seeded in pots in a greenhouse, and 4 harvests were conducted over a 2-month period. These 4 harvests were used to calculate RGR and the components of RGR, net assimilation rate (rate of dry matter production per unit leaf area), leaf area ratio (LAR, leaf area per unit total plant mass), leaf mass ratio (the proportion of biomass allocated to leaves), and specific leaf area (SLA, leaf area per unit leaf biomass). Mean RGR of the 12 study species ranged between 0.04 and 0.15 g · g−1 · d−1 but was significantly higher for invasive forbs compared to native forbs (P = 0.036). The higher RGR achieved by invasive forbs was due mainly to a greater SLA and LAR. This indicates that invasive forbs achieved higher RGR than natives primarily by creating more leaf area per unit leaf mass, not by allocating more biomass to leaf tissue or by having a higher net rate of dry matter production. A high degree of variation in RGR, SLA, and LAR was observed in native forbs, suggesting that the ability to design weed-resistant plant communities may be improved by managing for specific functional traits as opposed to functional groups. 相似文献
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三峡库区消落带环境的异质性主要体现在不同高程生境经受水淹的时间和深度不同。本研究选取消落带3个典型样地,通过分析37种主要草本植物各器官的功能性状,比较不同生活型和不同科别植物功能性状的差异;通过探讨消落带植物功能性状、性状间权衡关系对不同高程(对应不同的淹水环境)的响应,获取不同高程生境的植物生长及资源利用的适应策略。结果表明,1)不同生活型的植物功能性状中,多年生植物的叶干物质含量(LDMC)和细根组织密度(FRTD)显著高于一、二年生植物(P0.05),不同科别的植物功能性状中,除比叶面积(SLA)外,其余指标均存在显著差异(P0.05);2)随着高程降低,植物的平均SLA和比根长(SRL)先减小后增加,株高(H)和茎干物质含量(SDMC)、LDMC表现出降低的趋势;3)综合考虑各高程的所有物种,SDMC与H、LDMC及FRTD显著正相关(P0.05),SRL和细根的比根表面积(SRA)均与H、SDMC、FRTD显著负相关(P0.05);4)不同高程的植物功能性状间关联表现出趋同性,尤其在中间的两个高程吻合度较大。以上结果说明:消落带草本植物形成不同的性状组合适应环境;在淹水时间较长的低高程生境中,植物表现出"低投入-快速回收"的生长策略,而较高高程生境中的植物则对组织构建有较大的投入;不同生境的植物功能性状间关联的趋同性,体现了消落带草本物种间已表现出趋同适应的特点。 相似文献
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以贝加尔针茅草甸草原建群种贝加尔针茅为研究对象,通过一个连续6年氮添加野外控制试验,设置5个氮素处理:N0(0 kg N/hm2)、N30 (30 kg N/hm2)、N50 (50 kg N/hm2)、N100 (100 kg N/hm2)、N150 (150 kg N/hm2),探讨氮沉降变化对贝加尔针茅种群光合特性与叶片功能特性变化规律及其影响因子。结果表明,氮素添加变化显著影响贝加尔针茅的净光合速率等光合特性,氮素添加处理净光合速率(net photosynthetic rate, Pn)、气孔导度(stomatal conductance, Gs)、蒸腾速率(transpiration rate, Tr)、光合氮利用效率(photosynthetic nitrogen use efficiency, PNUE)和光合能量利用效率(photosynthetic energy use efficiency, PEUE)均低于或显著低于无氮素添加处理。氮素添加处理叶片比叶面积(specific leaf area, SLA)、叶片N含量(leaf N content, Nmass)、建成成本(leaf construction cost, CCmass)、叶片N∶P均高于或显著高于无氮素添加处理。相关分析表明,5个氮素处理的Pn与Gs、Tr、PNUE、PEUE、叶片P含量(leaf P content, Pmass)、土壤N∶P呈显著正相关,与叶片比叶面积(SLA)、Nmass、CCmass、土壤含水量、土壤pH值呈极显著负相关;叶片Nmass与SLA、CCmass、土壤N∶P呈显著正相关,与PNUE、PEUE、Pmass、土壤含水量、土壤pH值呈显著负相关。综合以上研究表明,长期氮添加会降低贝加尔针茅净光合速率、养分利用效率,提高叶片建成成本和叶片N∶P,土壤含水量和土壤pH值是引起这种改变发生的主要因子。 相似文献
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Pablo Cruz Fernando Luis F. De Quadros Jean Pierre Theau Adriana Frizzo Claire Jouany Michel Duru Paulo Cesar F. Carvalho 《Strength and Conditioning Journal》2010,63(3):350-358
Plant functional types (PFT) have been used to describe the response of native vegetation to environmental factors (i.e., fertility) and to livestock disturbance, but rarely under conditions of continuous grazing. In this work we investigate whether the long-term response of grassland communities submitted to a gradient of continuous grazing pressure can be described with such an approach. After 15 yr of differentiation of the grazing pressure applied to native grasslands we measured leaf dry-matter content (LDMC) and specific leaf area (SLA) of Poaceae populations of the communities. A grazing pressure gradient was created by levels of daily forage allowance: 4, 8, 12, and 16 kg of dry matter per day per 100 kg of animal live weight, monitored monthly. PFTs were defined by numerical analysis, where an algorithm finds the optimal trait subset based on the agreement between matrices of species × traits, paddocks × grass biomass, and environmental variables (levels of forage allowance and soil characteristics). The results show that it is possible to describe a gradient of grazing pressure by means of LDMC and/or SLA measured only on the Poacea contributing at least 80% of the total Poaceae biomass. Four PFTs were differentiated by these leaf traits. PFTs having low LDMC and high SLA are characteristic of high intensity of use and are made up largely of stoloniferous C4 species typical of rapid resource capture strategies. Conversely, PFTs characterized by high LDMC and low SLA include species that are representative of low grazing pressure. Variations in the aggregate value of traits are due to changes in the species proportions and not to leaf-size adaptation as hypothesized. We conclude than in the absence of a gradient of fertility, plants with strategies of resource capture tend to be more represented under high grazing pressures. This situation results in a loss of functional diversity, but in particular a reduction in forage availability, which is incompatible with high animal production. 相似文献
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蒸散发作为调控区域水分收支的重要支出项,受植物性状的影响。本研究于2021年5月—2021年9月对三江源及其周边共5个区域(海晏(HY)、同德(TD)、玛多(MD)、曲麻莱(QML)、可可西里(KKXL))的实际蒸散发及植被数据进行收集,通过相关性分析解释植被变化过程对环境的适应策略。结果表明：三江源草地植物多以丛生或密丛生为主,其中比叶面积与株高、叶片干物质含量、生长型和种子类型间呈显著负相关(P<0.05)。生长季实际蒸散发日、月动态在5个区域均呈现单峰变化趋势,生长季累积量为HY(309.97 mm)>TD(279.58 mm)>QML(247.90 mm)>MD(239.42 mm)>KKXL(230.35 mm)。分析植物功能性状与实际蒸散发之间的相关性,表明株高、比叶面积、叶片干物质含量、生长型和种子类型均与实际蒸散发呈现一定相关性,其中生长型相关性最大(R2=0.74)。 相似文献
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为探讨短花针茅(Stipa breviflora)表型性状对模拟绵羊采食的可塑性响应,本研究设置对照(CK)、刈割(C)、模拟绵羊采食(CS)三个处理,测定短花针茅叶长、叶宽、单叶面积等11个表型性状,分析其不同处理下的差异性及可塑性。结果表明：与对照相比,刈割显著增加了短花针茅的比叶面积(P<0.05),模拟绵羊采食显著增加了短花针茅的单叶面积、比叶面积和株丛茎,显著降低了单叶质量、比叶质量和地上生物量(P <0.05);地上生物量、单叶质量和比叶质量是对刈割和模拟绵羊采食响应的敏感性状;单叶面积、平均叶长,株高及株丛径是对刈割和模拟绵羊采食响应的惰性性状;短花针茅地上生物量与分蘖数、单叶质量、比叶质量及株丛径呈极显著正相关(P<0.01),与株高呈显著正相关(P <0.05)。由此可见,短花针茅在模拟绵羊采食下产生的可塑性是其生存繁殖的重要反应机制之一。 相似文献
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利用室外盆栽实验方法就物种多样性对豆科牧草功能特征及生产力的影响进行了研究。结果表明,物种多样性对豆科牧草比叶面积、株高有促进作用,二者呈显著正相关关系;对相对生长率、根深、叶干物质含量和单位叶面积根量4个功能特征有负面影响,4个变量均随物种多样性的增加而显著下降（P<0.05）。豆科牧草的地上、地下生产力都随着物种多样性的增加而下降。研究结果说明,随着物种多样性的增加,种间竞争作用导致豆科牧草的比叶面积和株高增加,而导致相对生长率、根深、叶干物质含量和单位叶面积根量4个与生产力密切相关的功能特征值减小,进而限制混播群落中豆科牧草的生产力。 相似文献
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为阐明平茬年限和林龄对沙冬青叶片功能性状及灌丛下土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征的影响,采用方差及相关性分析方法研究沙冬青被平茬后更新恢复生长的机理和策略,探讨C、N、P化学计量特征对沙冬青种群生长及恢复的指示意义,从而更好地解释平茬复壮后植物补偿性生长机理与持续年限,以期在理论与技术上解决孑遗植物种质资源的保存与修复,为天然沙冬青种群在生态系统中演变特征进行预测和评估提供基础资料。结果表明:1)沙冬青经平茬处理后,叶片面积显著增大(P<0.05)。平茬恢复生长1年的沙冬青比叶面积、叶片N含量、叶片P含量显著升高(P<0.05),且随平茬年限和林龄的增加呈下降趋势,叶片干物质含量变化趋势与比叶面积相反,叶片碳含量在不同平茬年限和林龄下无显著差异(P>0.05)。叶片N含量与叶片P含量、比叶面积呈极显著正相关,叶片干物质含量与比叶面积呈极显著负相关,且与叶片N含量、叶片P含量呈显著负相关。2)叶片与土壤中的C、N、P化学计量特征对平茬年限和林龄变化的响应不完全一致。平茬年限和林龄对沙冬青灌丛下土壤有机碳含量产生显著影响(P<0.05),但对土壤P含量无显著影响(P>0.05),仅林龄对土壤全N含量影响显著(P<0.05)。随着平茬年限和林龄的增加,土壤C、N含量呈上升趋势,土壤P含量呈下降趋势。3)在叶片C、N、P化学计量特征中,叶片P与C:P对平茬年限和林龄变化反应最为敏感,对于沙冬青更新恢复生长及种群动态变化规律具有指示意义。平茬恢复1、3和8年的沙冬青叶片N:P平均值分别为14.79、15.77、17.81,幼龄林、中龄林和成熟林沙冬青叶片N:P平均值分别为15.32、18.23、21.76,可见随着平茬年限和林龄的增加,沙冬青生长由N、P共同限制逐渐转向更受P的限制。 相似文献