【目的】探究城市典型观赏树种养分限制沿城乡环境梯度的响应差异，以期为城市化下的城市森林观赏树种养分管理提供科学依据。【方法】分别于夏季和秋季沿北京城区–近郊–远郊梯度上采集典型观赏树种元宝槭和紫丁香的成熟叶和凋落叶，测定其6种叶片功能性状（叶鲜质量、叶干质量、叶面积、比叶面积、比叶质量、叶片含水率）和6种营养元素含量[（碳（C）、氮（N）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）]，计算元素的化学计量比值和养分重吸收效率，比较元宝槭和紫丁香在叶片功能性状、生态化学计量特征以及养分重吸收效率上的差异；分析年均温度、年降水量、年均太阳辐射量等环境因子与元宝槭和紫丁香叶片功能性状、生态化学计量特征以及养分重吸收效率的相关性。【结果】叶片功能性状、营养元素含量及其化学计量比值对城市化有显著响应，且存在种间差异。沿城区到远郊梯度，元宝槭和紫丁香成熟期叶鲜质量、叶干质量、叶面积、比叶面积、叶片含水率整体呈上升趋势，而比叶质量降低。凋落期元宝槭叶片的叶鲜质量和叶干质量沿城乡梯度逐渐降低；紫丁香凋落叶的叶干质量和比叶质量在城乡梯度上呈先升高后降低的趋势，叶面积则逐渐变小。2个树种凋落叶的比叶面积均沿城乡梯度先降低后升高。元宝槭和紫丁香成熟叶的N和K含量在近郊低于城区和远郊；元宝槭成熟叶的P和Mg含量在城乡梯度上变化不显著，而紫丁香成熟叶的P和Mg含量在近郊显著高于城区和远郊。元宝槭凋落叶P和Mg含量沿城乡梯度无明显变化；紫丁香凋落叶P含量在近郊显著高于城区和远郊，而Mg含量在远郊显著低于城区和近郊。元宝槭和紫丁香凋落叶K含量在城乡梯度上均先降低后升高。2个树种N、P、K、Ca和Mg 5种营养元素的养分重吸收效率沿城乡梯度无明显差异。【结论】城市化导致元宝槭和紫丁香的叶片变小。2个树种的生长均受N限制，城区的元宝槭和远郊的紫丁香具有更强的耐旱性，2个树种在不同梯度上K、Ca和Mg的重吸收效率均低于全球平均水平，元宝槭对营养元素的重吸收能力强于紫丁香。与叶片养分含量和养分重吸收效率相比，叶片功能性状与环境因子的关系更为密切。

【目的】研究NaCl不同浓度胁迫处理对杨树和紫丁香叶片叶绿素荧光特性的影响。【方法】采用0(对照),200,400,600,800mmol/L NaCl溶液处理杨树和紫丁香叶片,研究两者在盐胁迫条件下叶绿素荧光参数的变化。【结果】随着NaCl处理浓度的增大,杨树和紫丁香叶片的PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ有效光化学量子效率(Fv′/Fm′)、非循环光合电子传递速率(ETR)、PSⅡ实际光能转化效率(ΦPSⅡ)以及光化学猝灭系数(qp)均呈下降趋势。比较而言,杨树Fv/Fm下降并不显著,且在非胁迫环境或较低盐胁迫条件下,杨树叶片的Fv′/Fm′、ETR、ΦPSⅡ以及qp值高于紫丁香...

【目的】本研究旨在揭示植物叶片氮和磷重吸收率对氮磷添加及交互作用的响应和机理，明确高寒草甸植物养分利用策略多样性。【方法】以高寒草甸优势植物（垂穗披碱草、发草、灰苞蒿和鹅绒委陵菜）为研究对象，基于氮和磷添加两因子交互试验，研究高寒植物叶片养分重吸收率对养分添加的响应。【结果】（1）禾本科叶片氮重吸收率随氮添加而增加，但杂类草叶片不受影响；此外，4种植物叶片磷重吸收率均不受氮添加的影响。（2）磷添加对所有植物叶片氮重吸收率和两种杂类草叶片磷重吸收率没有显著影响，但提高了禾本科叶片的磷重吸收率。（3）氮和磷共同添加降低了垂穗披碱草、灰苞蒿和鹅绒委陵菜叶片氮重吸收率，但提高了发草叶片的氮重吸收率。此外，氮和磷同时添加对4种植物叶片磷重吸收效率没有显著影响。【结论】综上所述，本研究揭示了养分富集下高寒植物3种不同的养分重吸收策略，即对外源获取的养分全部重吸收（绿叶养分增加但凋落叶不增加）、部分重吸收（绿叶和凋落叶同时增加，但凋落叶增加较慢）和不进行重吸收（绿叶和凋落叶均增加，但凋落叶的幅度大于或等于绿叶；或绿叶和凋落叶不响应）。这些研究结果为理解高寒植物养分内循环策略的多样性和互补性提供了一定的启示。

【目的】通过分析北京平原地区主要造林树种叶片氮（N）和磷（P）再吸收及生态化学计量特征，探讨不同树种对平原造林地生境的生态适应及养分利用机制。【方法】以刺槐、千头椿、旱柳、毛白杨、白蜡和油松等主要造林树种为研究对象，测定其新鲜叶、凋落叶的N、P含量，计算叶片N、P再吸收率并分析其与叶片、土壤养分指标的关系。【结果】刺槐的叶片N含量最高，旱柳的叶片P含量最高；白蜡叶片的N∶P显著高于其他树种（P <0.05），毛白杨叶片的N∶P最低，刺槐、千头椿、旱柳和油松之间叶片N∶P差异不显著。不同树种凋落叶N、P含量及N∶P与新鲜叶养分相关性不同。刺槐叶片N再吸收率和千头椿叶片P再吸收率显著高于其他树种，多数树种的叶片N再吸收率或P再吸收率与其凋落叶养分含量表现出显著负相关。【结论】刺槐、旱柳、白蜡和油松的生长受到P限制，千头椿和毛白杨生长受到N限制。树种能通过叶片N、P再吸收来适应养分限制环境。建议在平原林养护中加强林分结构调整、凋落叶归还林地、人工补植补造等措施以改善平原林养分限制状况。

【目的】为了解干热河谷草本植物叶片养分含量和养分再吸收规律。【方法】本研究选取了6种干热河谷的典型草本植物,研究了多种水分和养分条件下植物新鲜叶片、凋落叶中N、P、K、Ca、Mg含量以及养分再吸收效率。【结果】橘草(Cymbopogon goeringii)和孔颖草(Bothriochloa pertusa)的新鲜叶片中养分含量较高,裂桴草(Schizachyrium brevifolium)整体养分含量最低。物种是叶片和凋落叶养分含量、养分再吸收效率的主要影响因素,水分和养分无显著影响。凋落叶N、P、K

采用固相微萃取吸附采集紫丁香Syringa oblata鲜花的香气成分,用色谱/质谱联用分析鉴定,并用GC/MS总离子流色谱峰的峰面积归一化法对紫丁香鲜花的挥发性成分进行定量分析。结果鉴定出大香叶烯-D(22.37%)、β-波旁烯(15.97%)、苯甲醛(11.03%)、β-石竹烯(7.56%)、β-古芹烯(3.43%)、芳樟醇(3.18%)、丁香醛B(2.99%)、α-胡椒烯(2.70%)、β-苯乙醇(2.39%)、苯乙醛(1.99%)、苯甲醇(1.89%)、丁香醇B(1.87%)、α-愈创木烯(1.49%)、丁香醛A(1.46%)、α-蒎烯(1.39%)、丁香醇A(1.03%)、α-草烯(...

以不同发育阶段的辽东栎和五角枫为对象,研究了其5种叶功能性状在不同海拔和不同坡位上的变化。结果表明:1)2个树种的比叶面积和叶干物质含量在不同坡位上都表现出显著的差异,比叶面积为下坡位>上坡位,叶干物质含量与之相反,且不同发育阶段的比叶面积和叶干物质含量随坡位变化的规律性相同,表明不同发育阶段个体的比叶面积和叶干物质含量对坡位变化的响应相同。叶的氮、磷含量和氮磷比在不同坡位间没有显著差异,表明坡位对叶的氮、磷元素影响不大。2)树种不同发育阶段的比叶面积、叶干物质含量、叶氮含量和叶磷含量随着海拔梯度的变化都有显著差异,且变化规律不同;表明不同树种各发育阶段的叶功能性状对海拔梯度变化的响应机制不同...

由于在海拔梯度上各种环境因子表现出连续的梯度性变化,以海拔梯度为平台研究植物叶片性状的适应特征有助于揭示植物对气候变化的响应,进而可以为研究全球变化与陆地生态系统的关系提供研究基础。本文重点分析了植物的叶寿命、比叶面积、叶氮含量、叶绿素含量等叶片结构性状和气孔导度、叶片羧化效率、水分利用效率和叶片δ13C等叶片功能性状随海拔梯度的变化规律和特点,探讨了植物叶片性状的研究不足及未来发展方向,以便为国内相关研究的开展提供参考。

[目的]探究马占相思(Acacia mangium Willd.)人工林不同林下灌木叶片功能性状的差异,为华南地区成熟人工林林下植被更新中物种选择提供科学参考。[方法]本研究以广东鹤山地区造林恢复34年的马占相思人工林林下4种灌木(九节(Psychotria rubra (Lour.) Poir.)、梅叶冬青(Ilex asprella (Hook. et Arn.) Champ. ex Benth var.as)、三叉苦(Evodia lepta (Spreng.) Merr.)和桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa (Ait.) Hassk.))为研究对象,探讨4种灌木叶片功能性状的差异,试图阐明不同灌木对人工林林下环境适应的生理机制。[结果](1)4种灌木中,桃金娘的比叶质量最大,为157.51 g·m~(-2),显著高于其它3个物种,梅叶冬青的比叶质量最小;三叉苦叶片的氮和磷含量最高,但氮磷比却最低;(2)梅叶冬青叶片叶绿素a和b含量都显著高于其它物种,但其类胡萝卜素含量却显著低于九节,而高于三叉苦和桃金娘;(3)梅叶冬青叶片可溶性总糖和非结构性碳水化合物(NSC)显著高于其它3个物种,淀粉含量显著高于三叉苦和桃金娘,说明维持较高的可溶性糖和淀粉有利于梅叶冬青适应林下的荫蔽环境。[结论]综合以上的各项指标,在4种灌木中,梅叶冬青较低的比叶质量可以维持较强的光合能力,且其较高的叶片非结构性碳水化合物含量也能为其适应林下荫蔽环境提供稳定的能量供应。因此,梅叶冬青可以作为华南地区成熟人工林林下植被更新的选择物种。

【目的】研究喜阳并多分布于林缘或林窗阳光充足处的无耳藤竹和较为耐荫并多分布在林下弱光环境中的响子竹，探究攀缘竹在热带低地雨林的生存策略，为攀缘竹的资源保护和利用提供科学依据。【方法】分别于2019年6、9、12月和2020年3月，利用LI-6400便携式光合作用系统测定海南岛甘什岭无耳藤竹和响子竹的叶片光合气体交换参数，而后采用石蜡切片、叶表皮离析法观测叶片解剖结构，并测定单叶面积、叶片干物质含量和比叶面积。【结果】1)无耳藤竹的净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率在6月和9月较高，12月最低；水分利用效率则相反。响子竹的净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率在9月最高，3月和6月较低；水分利用效率在3月最高，9月最低。除12月的胞间二氧化碳浓度外，无耳藤竹的净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率在各月均高于响子竹。2) 2种攀缘竹的叶厚、泡状细胞数量、泡状细胞截面积、二级维管束直径、二级维管束截面积、二级维管束间距和气孔器面积占比均为雨季(6、9月)高于旱季(12、3月)。无耳藤竹的叶厚、气孔宽度、单个气孔器面积、气孔器面积占比在各月均高于响子竹，但乳突厚度、上表皮厚度、二级维管束间距和气孔密度均低于响子竹。3) 2种攀缘竹的单叶面积、叶片干物质含量和比叶面积在各月间的最大值和最小值差异显著(P0.05)。4)无耳藤竹的各指标可塑性总体高于响子竹，这反映了无耳藤竹的环境适应能力高于响子竹。【结论】无耳藤竹凭借其叶片较大的光合能力、叶厚、气孔和较低的单叶面积、比叶面积、二级维管束间距，能够适应林冠层强光环境、冠层水分亏缺和旱季胁迫。响子竹则以其叶片较高的单叶面积、比叶面积、上表皮厚度、乳突厚度和较薄的叶片及小而密的气孔，能够适应旱季胁迫和林下弱光环境。叶片功能性状决定了热带低地雨林2种攀缘竹的不同生存和适应策略。

【目的】分析江西武夷山南方铁杉林主要树种叶片养分含量，阐明不同生活型(落叶树种和常绿树种)树种新鲜叶和凋落叶养分化学计量特征与养分再吸收效率，为揭示南方铁杉林主要树种叶片养分含量及再吸收效率对植物生活型的响应机制提供理论依据。【方法】采集南方铁杉天然林内主要树种的新鲜叶和凋落叶，测定叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)含量，计算其化学计量比和养分再吸收效率，采用标准化主轴回归估计方法对南方铁杉林主要树种新鲜叶与凋落叶中N、P含量的异速生长关系进行研究，分析生活型对叶片N、P含量之间关系的影响。【结果】1)南方铁杉天然混交林中，落叶和常绿两生活型树种间的新鲜叶C含量无显著差异，但落叶树种N和P含量均显著高于常绿树种(P<0.05);但两生活型树种间的凋落叶C、N、P含量均无显著差异。2)新鲜叶C∶N和C∶P均表现为落叶树种显著低于常绿树种(P<0.05),但N∶P在两生活型树种间差异不明显；凋落叶C∶N、N∶P和C∶P均显著大于新鲜叶，但其在两生活型树种间差异不明显。3)常绿树种新鲜叶N与P含量间存在显著正相关关系；常绿树种与落叶树种凋落叶N与P含量显著正相关(P<0.05),但凋落叶P含量与新鲜叶P含量无显著相关性。4)落叶树种与常绿树种间叶片N、P再吸收效率差异不明显，二者均有较高的P再吸收效率。【结论】落叶树种新鲜叶N、P含量显著高于常绿树种，两生活型树种间的N、P再吸收效率无显著差异。生活型对凋落叶N和P含量相关关系斜率未产生影响；不同生活型树种叶片养分含量存在显著差异；不同生活型树种具有不同的养分获取策略。

树木叶片的养分再吸收效率能够反映树木对养分保存、利用以及对养分贫瘠环境的适应能力。以科尔沁沙地东南缘章古台地区樟子松人工林为研究对象,分析了11、20、29、45年生树木叶片的基本特征、养分含量及其再吸收效率。结果表明:叶片衰老后其质量和面积明显减少;叶片凋落前的平均养分含量没有表现出随樟子松年龄增加而出现有规律的变化;凋落叶片中的N、P、K、Mg含量表现出随年龄增加而增加的趋势,而Ca的趋势与之相反;11年生和20年生的樟子松叶片N、P、K的再吸收效率相似,都显著高于29年生和45年生樟子松(P<0.05),而樟子松叶片对Mg的再吸收效率表现出随年龄增大而显著降低,Ca随叶片的衰老而不断累积...

演替能显著改变森林群落结构和生态系统功能,叶片功能性状和生态化学计量学分别将叶片性状和元素平衡关系与生态过程联系起来。长白山自然保护区拥有完整的原始阔叶红松林生态系统,并与周边分布的不同林龄的杨桦次生林,共同形成了从先锋到顶级群落的次生演替系列。本论文研究了长白山阔叶红松林演替过程中主要树种的叶片功能性状和生态化学计量学的变异性,为深入理解森林演替过程中群落结构和生态系统功能的动态及其机制提供新的见解。本文主要研究结果如下:1.基于11个20 m×20 m不同林龄的样地数据,发现随着阔叶红松林演替系列的进

植物通过改变地上和地下器官的功能性状和养分分配响应土壤水分变化。本研究以生长两年的骆驼刺(Alhagi sparsifolia)幼苗为研究对象,设置了4个水分梯度(W_1:田间持水量的30%;W_2:田间持水量的40%;W_3:田间持水量的55%; CK:田间持水量的75%),并分析了骆驼刺叶和根的主要功能性状的变化特征。结果表明:水分的减少显著降低了骆驼刺的叶、茎、刺、地上、地下生物量(P 0.05)。骆驼刺幼苗主要通过减小叶面积、增大比叶面积、减小根体积、增加比根长的生长策略响应水分胁迫。初步说明,骆驼刺能利用自身性状间的协同或权衡作用形成不同的适应策略。在所有水分梯度下,骆驼刺将更多的养分分配在根系中,器官间养分含量呈根>叶>茎>刺的规律;地上与地下之间的养分比值和水分变化正相关。本研究为塔克拉玛干沙漠南缘地区荒漠植被生态恢复提供了理论依据。

【目的】杨树的叶和细根在森林生态系统碳和养分（如氮、磷等）循环中起核心作用，但目前细根对臭氧（O_3）胁迫响应的研究还较缺乏，尚不清楚叶和细根对O_3胁迫的响应差异。本研究旨在阐明叶片和细根这2个快速分解器官对O_3剂量的响应差异，为从植物地上-地下反馈角度理解杨树对O_3污染的响应机制提供科学参考。【方法】本研究采用开顶室气室装置设置5个O_3浓度水平，研究杨树叶片和细根功能性状指标对O_3剂量的响应是否存在差异。【结果】叶片单宁和细根磷含量表现出显著的兴奋效应，即毒性阈值之前为应激正效应，毒性阈值之后为抑制负效应。叶片饱和光合速率、细根生物量以及叶片和细根可溶性糖含量出现毒性阈值，但未观察到显著兴奋效应。水分利用效率以及叶、茎、粗根和总根生物量对O_3剂量呈现线性胁迫下降响应。碳、氮、可溶性糖、木质素含量以及木质素∶氮内稳性较强，沿O_3浓度梯度在叶片和细根中的分配未发生变化。磷、淀粉和总非结构性碳水化合物随O_3浓度升高分配到细根的比例增加；单宁表现为分配到叶片的比例先增加，当O_3剂量达到37.25μmol/mol·h时，分配到细根的比例增加。【结论】杨树叶片和细根的功能性状对O_3剂量存在响应差异。O_3胁迫增加了杨树细根中P和非结构性碳水化合物的储存比例，这可能是植物抵御O_3胁迫的一种应对策略。