毛乌素沙地沙丘不同固定阶段黑沙蒿叶性状特征

摘要：

半干旱地区沙丘固定过程中的植物叶性状的动态研究对于揭示该地区沙生植物对环境变化的生态适应策略具有重要意义.该研究选择毛乌素沙地沙丘4个不同固定阶段(半固定沙丘、固定沙丘、土壤结皮固定沙丘和草本植物固定沙丘)典型沙生植物黑沙蒿(Artemisia ordosica)为研究对象,通过相关性分析、主成分分析及相似性分析等方法对黑沙蒿叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)和最大净光合速率(Amax)等11个叶性状进行分析,探明黑沙蒿叶性状随沙丘逐渐固定的变化规律及叶性状间相互关系.主要结果有:(1)黑沙蒿LA和Amax在半固定沙丘阶段显著高于其他3个阶段;叶碳含量随沙丘逐渐固定呈现先显著升高后略下降的变化趋势;叶磷含量在半固定沙丘和土壤结皮固定沙丘阶段显著高于其余2个阶段,且在半固定沙丘阶段最高.这些叶性状的变化表明在半固定沙丘阶段黑沙蒿倾向于增强光合作用来提高生存能力.(2)在不同阶段,与植物光合能力相关的LA、SLA分别同反映物理防御结构的LDMC、叶组织密度间存在显著或极显著负相关关系.表明植物为适应环境,对叶片光合能力的投资会随物理防御结构投资的增加而降低.这也表明了植物在生长繁殖和增强防御能力之间存在一种"此消彼长"的权衡关系.(3)综合沙丘的4个固定阶段,与植物营养相关的叶化学性状同形态、生理性状间均存在显著相关关系;且随沙丘逐渐固定,黑沙蒿在资源权衡策略上存在从"快速投资-收益型"向"缓慢投资-收益型"变化的趋势.该研究结果进一步证实了沙生植物可通过叶性状与叶性状间相互关系优化其资源权衡策略,以此来适应环境变化.

关键词：叶性状、资源权衡策略、固沙阶段、黑沙蒿

所属期刊栏目：46

分类号：S731.9;Q948;S152.7

资助基金：国家自然科学基金31901366、32071842、32071843;32101588

在线出版日期：2023-03-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：1376-1387