异质生境芦苇叶片的生长规律

刘 澈，周 婵，2，张 卓

（1.辽宁大学 生命科学学院，辽宁 沈阳 110031；2.东北师范大学 草地科学研究所，吉林 长春 130024；3.沈阳大学 生命科学与工程学院，辽宁 沈阳 110044）

生物体的各个部分器官具有自己特有的生长速率，一般把生物体各个器官的不均匀和不成比例的生长称为异速生长，其是针对生长中整体与部分或部分与部分之间的研究［1］.植物的异速生长特性受遗传性和生态因子，如水分、光、热量等作用影响［2］.对植物叶片生长规律的研究发现其既可以呈现异速生长型也可以为同速生长型［3］，但其生长规律的影响因素还不清楚.芦苇是一种在水陆交错带中广泛分布的无性繁殖的禾本科大型水生植物［4］，分布范围十分广泛，在控制湿地生态系统的结构和功能方面作用明显，能够影响到湿地生态系统的服务功能［5］.目前，对不同湿地生境芦苇叶片的生长规律的研究还不够深入.本研究对沈阳和武汉地区湿地生境芦苇叶片的生长特性进行了系统分析，揭示了不同环境条件对叶片生长规律的影响，为湿地的恢复以及生态湿地的系统服务功能和管理提供理论依据［6］.

1 材料与方法

1.1 样地的自然状况

本项研究在辽宁沈阳丁香湖湿地和武汉长江流域湿地进行.辽宁沈阳丁香湖位于沈阳西北部［7］，地理坐标为北纬41°84′，东经123°35′，温带半湿润大陆性气候，全年气温在－35～36℃之间，平均气温8.3℃，全年降水量500mm，全年无霜期183天.受季风影响，降水集中，温差较大，四季分明.武汉长江流域湿地，位于东经114°41′～115°05′，北纬30°58′～31°22′，属北亚热带季风性湿润气候［8］，年均气温15.8～17.5℃，一年中，1月平均气温最低，0.4℃；7、8月平均气温最高，28.7℃.夏季极长达135d，初夏梅雨季节雨量集中，年降水量为1 100mm，积温为5 150℃，年无霜期240d，年日照总时数2 000h.

1.2 研究方法

2010年芦苇成熟期，在不同生境，采取无样采样法齐地面剪取完整分蘖株30株，用信封装好带回实验室，测定第一片完全伸展的叶片的叶长、叶宽、叶重等指标.

1.3 数据处理

通过SPSS 13.0统计软件统计样本平均数、标准差，对叶长与叶宽，叶长与叶重，叶宽与叶重间的关系进行线性、对数、指数和幂函数等4种函数的回归分析，选取相关性最高的函数作为回归方程.对沈阳（SY）和武汉（WH）生境的芦苇叶重、叶长、叶宽等指标进行方差分析.

2 结果与分析

2.1 叶片的数量特征

从表1可见，武汉湿地芦苇叶重大于沈阳湿地的.沈阳湿地芦苇叶长和叶重大于武汉湿地的.方差分析表明，地区湿地芦苇叶重和叶宽在沈阳和武汉生境之间差异显著或极显著（P＜0.05，P＜0.01），而叶长之间差异不显著（P＞0.05）.

表1 沈阳和武汉芦苇的生物量分配Table 1 The biomass allocation of Phragmites australis in two Shenyang and Wuhan

2.2 叶片生长规律

2.2.1 叶长与叶宽的关系

经回归分析，沈阳湿地芦苇叶片的叶宽随着叶长的增加而增加，叶宽与叶长的生长关系符合幂函数的变化规律，达到了极显著水平（见图1）.而武汉湿地芦苇的叶宽与叶长的生长关系符合指数函数的变化规律，但未达到显著水平.表明沈阳和武汉湿地芦苇的叶宽与叶长生长关系均受到不同环境条件的影响.

2.2.2 叶长与叶重的关系

经回归分析，沈阳湿地芦苇叶长随着叶重的增加而增加，叶长与叶重的生长关系符合幂函数的变化规律，达到了极显著水平（见图2）.而武汉湿地芦苇的叶长与叶重的生长关系符合线性函数的变化规律，即叶长和叶重之间的关系呈y＝a＋bx线性函数的增长规律，回归方程中参数b为叶长的增长速率，即植株叶重每增加单位重量时，叶长将增加的长度，属于同速生长型，但未达到显著水平.表明沈阳和武汉湿地芦苇的叶长与叶重生长关系均受到不同环境条件的影响.

2.2.3 叶宽与叶重的关系

图1 沈阳湿地与武汉湿地芦苇叶长与叶宽的关系Fig.1 The relationships betweenleaf length and leaf width of Phragmites australis in Shenyang and Wuhan wetlands（a）—沈阳湿地；（b）—武汉湿地.

图2 沈阳湿地与武汉湿地芦苇叶长与叶重的关系Fig.2 The relationships betweenleaf length and leaf weight of Phragmites australis in Shenyang and Wuhan wetlands（a）—沈阳湿地；（b）—武汉湿地.

经回归分析，沈阳湿地芦苇叶宽随着叶重的增加而增加，叶宽与叶重的生长关系符合幂函数的变化规律，达到了极显著水平（见图3），属于异速生长型.而武汉湿地芦苇的叶宽与叶重的生长关系符合线性函数的变化规律，即叶宽和叶重之间的关系呈y＝a＋bx线性函数的增长规律，回归方程中参数b为叶宽的增长速率，即植株叶重增加每单位重量时，叶宽将增加的长度，属于同速生长型，也达到了极显著水平.表明沈阳和武汉湿地芦苇的叶宽与叶重生长关系均受到不同环境条件的影响.

图3 沈阳湿地与武汉湿地芦苇叶长与叶重的关系Fig.3 The relationships between leaf width and leaf weight of Phragmites australis in Shenyang and Wuhan wetlands

3 结 论

沈阳和武汉湿地芦苇种群叶片的叶重、叶宽、叶长等指标存在显著差异.沈阳湿地生境的芦苇叶宽与叶长、叶长与叶重和叶宽与叶重的生长关系均符合幂函数的变化规律，属于异速生长型，而武汉湿地生境的芦苇叶宽与叶重间的生长关系符合线性函数规律，属于同速生长型.由于南北方地理环境、气候、温度等各个方面差异很大，因此芦苇的叶片生长呈现不同规律，在不同生境条件下的芦苇叶片生长变异属于生长可塑性反应.

［1］ 李博.生态学［M］.北京：高等教育出版社，2000：64－87.（Li Bo.Ecology［M］.Beijing：Higher Education Press，2000：64－87.）

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