浙江天童8种常绿乔木树种的叶片生活史研究

摘要

叶片是植物最基本的能量获取器官，同时也是呼吸作用和蒸腾作用的主要场所，因此对植物叶片的研究是植物生态学的重要内容。而物种的不同、生存环境的差异等因素影响着叶片在形态结构和功能上的权衡策略，进而影响植物的基本行为和功能，导致了不同植物的叶片生活史策略的不同。因此，研究不同物种间叶片生活史的差异可以在一定程度上反映一个物种的生活史策略。常绿阔叶林广泛分布于我国的亚热带地区，但迄今为止关于常绿阔叶乔木树种叶片生活史研究鲜有报道。另外，鉴于对叶片各项指标长期连续观测较一次取样更为真实客观，而目前国内采用该方法的研究较少，本文选取浙江天童国家森林公园内8种优势和常见的乔木树种，对其叶片生长过程进行长期连续地动态跟踪观测，从叶片数量、单位叶面积干重(LMA)以及光合能力三方面，分析了不同物种的种间差异及影响因素，旨在了解这8种乔木植物叶片的生活史过程，这对揭示常绿阔叶林中森林树种的资源利用策略具有重要的意义。主要研究结果如下: (1)根据对2011年出叶物候的观察，8种乔木树种的出叶时间发生在4、5月份。最早的是木荷（Schima superb），在4月初(Julian day=95 d)开始出叶，最晚的是米槠（Castanopsis carlesii）和栲(C.fargesii)，在5月中旬(Julian day=135d)开始出叶。8种乔木的出叶模式可归纳为两类:即爆发式出叶（6种）和持续式出叶（2种）。其中，5个壳斗科树种均为爆发式出叶，但其出叶开始时间存在一定的差异。 (2)在本研究中，8种乔木的落叶模式可归纳为两类:即单峰模型和多峰模型。有4个物种[米槠、栲、木荷和杨梅（Myrica rubra）]呈单峰型落叶模式，但其落叶高峰期的时间存在差异。其余4种[青冈（Cyclobalanopsis glauca）、云山青冈（C sessilifolia）、石栎（Lithocarpus glaber）和虎皮楠（Daphniphyllumoldhamii）]呈多峰型落叶模式，且落叶高峰期也不尽相同。 (3)浙江天童常绿阔叶林8种乔木树种的平均叶寿命分布在1～2年之间，平均叶寿命最长的是杨梅(LL=727.98 d);最短的是栲(LL=399.48 d)。叶寿命从大到小依次为:杨梅＞石栎＞虎皮楠＞木荷＞云山青冈＞米槠＞青冈＞栲。 (4)浙江天童常绿阔叶林8种乔木树种的LMA动态存在一定差异。首先从出叶开始至LMA开始波动，4种乔木（虎皮楠、青冈、米槠和木荷）LMA表现为先降后升趋势;2种乔木（云山青冈和栲）在出叶后LMA呈明显的持续上升趋势;其余2种乔木（杨梅和石栎）在出叶后的一段时间内，LMA变化幅度并不明显，随后呈明显的上升趋势。其次，8个乔木树种的LMA开始波动的时间不同:栲和石栎在第449 d（2012年3月），青冈、米槠、杨梅和云山青冈在第415d（2012年2月），虎皮楠和木荷在第317d（2011年11月），青冈在第221 d（2011年8月）。第三，在LMA波动阶段，8种乔木的动态变化也不相同。总的来说，7个物种（石栎、青冈、米槠、木荷、栲、云山青冈和杨梅）表现出叶龄越大，LMA值越大的现象。而虎皮楠的LMA值较高是在345 d～478 d(2011年12月～2012年4月)，之后其LMA值保持在较低水平内波动。另外，在720d-805 d（2012年12月～2013年3月）这段时间内，虎皮楠LMA值也有小幅增加。第四，在415 d～449 d（2012年2～3月）这段时间内，8个乔木的LMA都表现为下降趋势，这可能与当时的温度偏低（强降雪）密切相关。 (5)浙江天童常绿阔叶林8种常见乔木种间光合能力存在一定的差异。首先，8种乔木在出叶后，到达各自一生中光合的最大值所需的时间不同。6种乔木（虎皮楠、杨梅、木荷、青冈、云山青冈和石栎）在当年7月份达到最大值，而栲和米槠由于出叶开始较晚，达到一生中光合的最大值的时间也较长（栲在当年11月份达到最大值，米槠在当年12月份达到最大值）。其次，除青冈外，其他7个物种在第347 d～415 d（2011年12月～2012年2月）时，光合值明显降低。另外，5个物种（栲、虎皮楠、杨梅、木荷和石栎）在第723 d（2012年12月）左右时光合值也是较低的，表明温度对光合值的影响。总体而言，在观测的三年时间内，每年叶片的光合值都较前一年有所降低，表明叶寿命对光合值具有重要影响。 (6)对浙江天童常绿阔叶林8种常见乔木叶寿命、LMA和光合能力的相关性分析后发现，三者之间无明显的相关性。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1．1 研究目的与意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 叶数量动态

1．2．2 LMA

1．2．3 光合能力

1．2．4 叶寿命和LMA、光合能力

1．2．5 国内研究进展

1．3 研究内容和方法

第二章 研究地点与方法

2．1 研究地点

2．2 研究方法

2．2．1 实验物种的选取

2．2．2 观测记录方法

2．2．3 数据处理

第三章 研究结果

3．1 叶数量动态

3．1．1 出叶模式

3．1．2 落叶模式

3．1．3 叶寿命

3．2 LMA种间差异

3．3 光合能力种间差异

3．4 叶寿命、LMA和光合能力之间的关系

第四章 分析和讨论

4．1 叶数量动态的影响因素

4．1．1 影响出叶模式的因素

4．1．2 影响落叶模式的因素

4．1．3 种间叶寿命差异的原因

4．2 LMA种间差异的影响因素

4．3 光合能力种间差异的影响因素

4．4 叶寿命、LMA和光合能力之间的关系

第五章 主要结论和研究展望

5．1 主要结论

5．2 研究展望

参考文献

硕士期间已发表的论文

致谢