植物功能性状及其叶经济谱对城市热环境的响应

摘要

【目的】了解植物功能性状及叶经济谱对城市热环境的响应,有助于从功能生态学角度理解植物对城市环境的适应机制。【方法】以北京热环境高温点和低温点常见绿化树种国槐、栾树和洋白蜡为研究对象,测定地表温度、土壤含水量及叶功能性状指标。【结果】(1)城市热环境地表温度表现为高温点(HTR)显著高于低温点(CTR)(P<0.05);土壤含水量则表现为CTR相对大于HTR,但未达到显著水平。(2)城市热环境对不同树种影响存在一定差异,其中对国槐、栾树的影响主要源于高温胁迫,对洋白蜡的影响主要源于干旱胁迫。(3)在城市热环境中,叶性状关系与全球尺度基本一致,比叶面积(SLA)与叶绿素含量(CHL)、叶干物质含量(LDMC)、叶组织密度(LTD)呈极显著的负相关关系(P<0.01);CHL与LDMC、LTD间存在极显著的正相关关系(P<0.01);LDMC与LTD间呈现显著的正相关关系(P<0.05)。气孔密度(SD)与气孔面积(SS)、气孔开度(SA)、SLA之间分别呈负相关关系,但差异不显著(P>0.05)。(4)RDA结果显示,植物功能性状指标中SLA主要受地表温度的正向影响(R2=0.97,P<0.05),但土壤水分含量对它们具有负向影响(R2=0.75,P<0.05);地表温度对LDMC、LTD、CHL有正向作用,但土壤含水量对它们有负向作用。【结论】全球叶经济谱在城市热环境中也同样存在,总体上向"快速投资-收益"型一端偏移,在HTR植物具有低的SLA,小的SS和SA,高的CHL、LDMC、LTD和SD,以适应高温、干旱的特殊生境。因此,在城市绿化植物配置时,在热环境高值区应选择耐高温、耐旱的树种,同时采取降温、灌溉等措施来降低高温的影响。