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木质与草质藤本叶性状及对不同光环境的适应策略

花匠小妙招
2024-12-24 11:19

摘要: 以华南地区9种木质藤本和5种草质藤本为研究对象，通过测量全阳和荫蔽环境下2类藤本叶性状指标，研究其叶性状差异及相关性，分析其叶经济谱并探讨2类藤本对不同光环境的适应性策略及应用。结果表明：14种藤本植物在不同光环境中表现出不同的适应策略，总体表现为采取SLA升高、LT降低、LWC提升、LDMC降低等策略来适应荫蔽环境。草质藤本的SLA极显著高于木质藤本，而木质藤本的LDMC极显著高于草质藤本，草质藤本在叶经济谱中更倾向于“快速投资−收益”型物种，木质藤本则更倾向于“缓慢投资−收益”型物种。叶功能性状SLA、LNC、LD、LDMC、LWC间紧密相关，表现出SLA与LDMC、LD呈极显著负相关，与LNC、LWC呈极显著正相关的权衡关系。聚类结果显示，绿萝和合果芋为耐荫植物，五爪金龙、鸡矢藤、珊瑚藤、玉叶金花、炮仗花、锦屏藤、冬红为中性偏阳植物，鹰爪花、络石、软枝黄蝉、叶子花、白花油麻藤为喜阳植物。

关键词: 叶性状 / 木质藤本 / 光环境 / 叶经济谱 / 适应性

Abstract: Taking 9 kinds of lianas and 5 kinds of herbaceous vines in South China as the research objects, by measuring the leaf trait indicators of 2 types of vines under full sun and shade environments, the differences and correlations of their leaf traits were studied, and their leaf economic spectrum was analyzed and discussed in depth. The results showed that the 14 vines exhibited different adaptation strategies in adapting to different light environments, and the overall performance was to adapt to the shady environment by adopting strategies such as expanding SLA, reducing LT, increasing LWC, and reducing LDMC. The SLA of herbaceous vines was significantly higher than that of lianas, while the LDMC of lianas was significantly higher than that of herbaceous vines. Leaf functional traits SLA, LNC, LD, LDMC, and LWC were closely correlated. It showed a trade-off relationship that SLA was extremely significantly negatively correlated with LDMC and LD, and extremely significantly positively correlated with LNC and LWC. The clustering results show that Epipremnum aureum and Syngonium podophyllum are shade-tolerant plants, and Ipomoea cairica, Paederia scandens, Antigonon leptopus, Mussaenda pubescens, Pyrostegia venusta, Cissus verticillata and Holmskioldia sanguinea are the neutral partial-sun plants, and Artabotrys hexapetalus, Trachelospermum jasminoid, Allemanda cathartica, Bougainvillea sp. and Mucuna birdwoodiana linseed vines are sun-loving plants.

图 1 14种藤本植物在不同光环境下的叶性状指标比较

Figure 1. Comparison of leaf traits of 14 vines in different light environments

图 2 木质藤本和草质藤本的叶性状对比

Figure 2. Comparison of leaf traits between lianas and herbaceous vines

图 3 14种藤本植物叶经济性状变化范围

Figure 3. Variation range of leaf economic characters of 14 vines

图 4 14种藤本植物的系统聚类分析图

Figure 4. Hierarchical cluster analysis of 14 vines

表 1 14种藤本植物叶性状指标间的相关性

Table 1 Correlation among leaf traits of 14 vines

指标LTLASLALDLDMCRWCLWC LA0.169**SLA−0.501**0.019LD−0.256**−0.223**−0.589**LDMC−0.084−0.127**−0.719**0.833**RWC0.305**0.398**−0.183**−0.0600.015LWC0.128 **0.181**0.685**−0.830**−0.988**0.137**LNC−0.231*0.0240.522**−0.527**−0.538**−0.255*0.519** 　注：*表示显著相关（P < 0.05），**表示极显著相关（P < 0.01）。孟婷婷, 倪健, 王国宏. 植物功能性状与环境和生态系统功能 [J]. 植物生态学报, 2007, 31(1): 150−165. 毛伟, 李玉霖, 张铜会, 等. 不同尺度生态学中植物叶性状研究概述 [J]. 中国沙漠, 2012, 32(1): 33−41. 王静敏, 杨青青, 胡治旭, 等. 光质对滇杨叶片结构及光能利用特性的影响 [J]. 云南农业大学学报(自然科学), 2022, 37(5): 862−872. 许松葵, 薛立. 6种阔叶树种幼林的叶性状特征 [J]. 西北林学院学报, 2012, 27(6): 20−25. 袁喆, 翁殊斐, 王琳琅. 广州园林绿地木质藤本景观美景度评价 [J]. 西北林学院学报, 2015, 30(4): 301−306. 庞志强, 卢炜丽, 姜丽莎, 等. 滇中喀斯特41种不同生长型植物叶性状研究 [J]. 广西植物, 2019, 39(8): 1126−1138. 程思祺, 姜峰, 金光泽. 温带森林阔叶植物幼苗叶经济谱及其与防御性状的关系 [J]. 植物生态学报, 2022, 46(6): 678−686. 杨克彤, 陈国鹏, 李广, 等. 兰州市典型绿化树种叶性状间的权衡关系 [J]. 生态学杂志, 2020, 39(5): 1518−1526. 庞志强, 姜丽莎, 缪祥蓉, 等. 昆明市主要园林植物叶性状及叶经济谱研究 [J]. 西南林业大学学报(自然科学), 2019, 39(4): 53−60. 杭夏子, 翁殊斐, 袁喆. 华南5种园林灌木叶性状特征及其对环境响应的研究 [J]. 西北林学院学报, 2014, 29(2): 243−247. DOI: 10.3969/j.issn.1001-7461.2014.02.44 周鹏, 翁殊斐, 杭夏子. 六种花灌木叶片性状与其抗旱性的相关性研究 [J]. 中国园林, 2015, 31(5): 102−105. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6664.2015.05.023 王梦洁, 容丽, 李婷婷, 等. 黔中喀斯特9种木质藤本叶功能性状研究 [J]. 热带亚热带植物学报, 2021, 29(5): 455−464. 王晓帆, 冯嘉仪, 翁殊斐, 等. 热带园林4种木质藤本植物叶性状与环境适应能力研究 [J]. 西南林业大学学报(自然科学), 2019, 39(3): 166−171. 李超, 赵广东, 史作民, 等. 3种木兰科植物幼苗叶片功能性状及关联性分析 [J]. 江西农业大学学报, 2016, 38(1): 19−26. 冯洁, 江聪, 税伟, 等. 喀斯特退化天坑阴坡阳坡壳斗科植物的功能性状特征 [J]. 应用生态学报, 2021, 32(7): 2301−2308. 张姗姗, 张兴, 曲彦婷, 等. 留园植物叶性状及其叶经济谱研究 [J]. 北方园艺, 2022, 14: 57−65.

Wright I J, Reich P B, Westoby M, et al. The worldwide leaf economics spectrum [J]. Nature, 2004, 428(6985): 821−827. DOI: 10.1038/nature02403

Anacker B, Rajakaruna N, Ackerly D, et al. Ecological strategies in California chaparral: interacting effects of soils, climate, and fire on specific leaf area [J]. Plant Ecology and Diversity, 2011, 4(2/3): 179−188.

王超, 卢杰, 周晨霓, 等. 藏东南川滇高山栎叶功能性状海拔分布特征 [J]. 森林与环境学报, 2021, 41(4): 366−372. 罗久富, 罗忠新, 赵世麒, 等. 植物叶功能性状对光伏组件遮阴的响应与生态策略 [J]. 西部林业科学, 2022, 51(4): 48−53,67. 王晓, 韦小丽, 吴高殷, 等. 不同CO2浓度下闽楠幼苗光合作用及氮素分配的响应机制 [J]. 西南林业大学学报(自然科学), 2022, 42(4): 24−30.