植物学

清凉峰不同海拔木本植物小枝内叶大小—数量权衡关系

杨冬梅，占峰，张宏伟

摘要：目的：权衡关系是生活史对策理论的基础，而关于植株体内资源分配的权衡关系则是反映植物生态学策略的一个普遍特征。叶片大小和数量是决定树冠紧密程度的两个重要因素，直接影响到植株的冠层结构和发育模式，进而影响到植物对光的截取和碳的获取能力。因此，叶大小和数量之间的权衡关系既是反映植物当年生小枝内资源分配的一个重要权衡关系，同时也是进化生态学中对策理论的一个基本原理，对于解释自然界中植物叶片大小的差异、同一生境内的物种共存和生物多样性的维持具有重要意义。该研究旨在检测不同生境下叶大小与数量之间关系的变化规律及其是否具有普遍性，并探讨生境差异对这种关系的影响。方法：该研究在浙江省清凉峰自然保护区内的低海拔（常绿-落叶阔叶混交林带）、中海拔（落叶阔叶林带）及高海拔（山地矮林带）选取人为干扰较少的 3个群落，共 61种落叶阔叶木本植物为研究对象，于2011年7—8月，当叶片展开和小枝生长完成时，采集并记录末端无分枝的当年生小枝上所有叶数量、叶片面积，以及总叶片、总叶柄，茎和小枝的干质量。以单叶面积和单叶干质量表示叶大小，小枝干质量和小枝茎干质量表示小枝大小，采用标准化主轴估计（SMA）和系统独立比较分析（PIC）的方法，对3个不同海拔群落内的落叶阔叶木本植物当年生小枝内的叶大小与数量（用出叶强度表示）间的关系进行研究。结果：无论叶大小和小枝大小是用面积或干质量表示，在每个海拔，叶大小与出叶强度均存在显著的等速负相关关系，任意两个海拔物种组间的斜率均无显著差异，且共同斜率与－1.0无显著差异；采用系统独立比较方法获得的相关性结果与种间比较结果相一致。此外，在进行不同海拔间的比较时发现，高海拔物种的叶大小与出叶强度相关关系的y轴截距比中、低海拔物种小，表明在出叶强度一定的情况下，高海拔物种比低海拔物种具有更小的叶大小。同时，与高海拔物种相比，中海拔物种的共同斜率沿共同主轴有一个向上的位移，表明中海拔物种比高海拔物种具有更大的叶大小，但出叶强度更小。结论：在每个海拔内均存在叶大小与出叶强度间的显著的负等速生长关系，与系统独立比较方法结果相一致。表明在落叶阔叶木本植物中发现的叶大小与出叶强度之间的权衡关系在不同生境物种中是普遍存在的，叶大小在不同物种间的变化可能是叶片数量变化权衡关系的一个副产物。尽管叶大小-数量权衡关系的斜率在不同生境中无显著差异，但植物所处生境的微环境差异会影响这一关系函数的y轴截距，中海拔生境具有更适宜植物生长的气候及养分条件，而高海拔的低温等不利影响使得叶片变小。

来源出版物：植物生态学报, 2012, 36(4): 281-291

入选年份：2016