温带森林阔叶植物幼苗叶经济谱及其与防御性状的关系

摘要

植物叶片功能性状之间的权衡关系一直是生态学研究的热点问题。其中叶经济谱相关性状的研究较多,但叶片防御性状方面的研究,尤其是幼苗阶段的研究较少。该研究以黑龙江凉水国家级自然保护区典型阔叶红松(Pinus koraiensis)林和谷地云冷杉林内共有的8种阔叶乔木和11种阔叶灌木物种的幼苗叶片为研究对象,通过测定5个叶经济谱性状和4个叶片防御性状,分析了叶性状在不同生活型、林型间的差异以及性状之间的协调关系。结果表明:所有叶片性状在乔木和灌木幼苗之间不存在显著差异,谷地云冷杉林中的幼苗的叶总酚含量和单宁含量显著高于阔叶红松林中的幼苗,其原因为谷地云冷杉林林下光照强度弱于阔叶红松林,且空气和土壤湿度较高,该环境更有利于自然天敌的聚集,可能有更强的天敌破坏效应,而这种更强的生物相互作用反过来驱动幼苗提高其防御能力;幼苗叶绿素含量与比叶面积呈极显著正相关关系,与叶氮含量、叶磷含量呈显著正相关关系;幼苗叶氮含量与叶磷含量呈显著正相关关系;幼苗叶防御性状之间呈显著正相关关系;幼苗叶绿素含量与叶总酚含量、单宁含量和类黄酮含量呈显著负相关关系,叶氮含量与叶总酚含量、单宁含量呈显著负相关关系,与类黄酮含量呈极显著负相关关系;说明幼苗叶经济谱性状与防御性状之间存在权衡关系,即对叶片碳代谢性状的更多投资意味着对叶防御性状更少的投资;乔、灌木幼苗具有相似的资源利用策略。