延河流域植物功能性状变异来源分析

摘要

由于遗传背景对植物性状的影响,直接研究环境与植物性状的关系有一定的不确定性.因此,研究植物性状对环境变化的响应,必须明确遗传背景与环境对植物性状的相对影响,以排除遗传背景的作用.本研究以延河流域为研究区域,选取19个典型样点,调查了64种植物的6种功能性状,即比叶面积(SEA)、比根长(SRL)、叶片氮(LN)与磷含量(LP)、根的氮(RN)与磷含量(RP),并通过野外定位信息,从已有专题信息图中获取环境数据,采用方差分析和逐步回归的方法,分析了植物性状变异来源,研究了不同科属植物对环境变化的响应.结果表明:(1)不同气候条件下,植物的SLA、LN和RP性状存在显著差异,森林区植物SLA、RP较草原区植物偏低33.02％、19.94％,而LN则高于草原区植物19.33％;不同科属植物之间SLA、SRL、LN和RN存在显著差异,豆科植物具有较高的SLA、LN、RN,分别高出研究区平均值16.33％、65.23％、97.78％,而禾本科植物SRL具有最大值,高出平均值103.11％;(2)遗传背景差异是植物性状变异的首要决定因子,遗传背景对SRL、LN、RN变异的解释比例分别达到了27.86％、32.78％、42.70％,而LP、RP则受环境因子的影响更大,环境因子对LP、RP解释比例分别达到24％、15.58％；(3)豆科Leguminosae、禾本科Poaceae、菊科Asteraceae、蔷薇科Rosaceae植物性状的环境因子逐步线性回归模型,表明不同科属的植物对环境因子是否产生响应和响应的方式均不相同,豆科和禾本科植物对区域性气候条件较为敏感,而菊科和蔷薇科植物受地形因子和土壤含水量影响较大.