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[期刊] 林业科学
[作者]
冯秋红 史作民 董莉莉
综述植物功能性状对环境因子(降水、温度、光照、土壤肥力及大气成分)的响应、植物功能性状之间的关系及其对环境的响应,探讨植物功能性状在全球叶片经济型谱、生态系统结构与功能、干扰响应与恢复、模型模拟、植物功能型/群及系统发育与进化等研究中的应用。提出植物功能性状研究的方向及所面临的问题。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
李永宁 宗鹏
植物功能性状被概括为能够影响生态系统功能并且能够反映植物对环境响应的核心植物性状，是植物因为遗传特性或基于可塑性与环境耦合，形成特定的生理、形态方面的性状，更强调植物与生态系统和环境的关系，植物功能性状能够反映植物对环境变化的响应，在环境与植物间以核心植物属性发挥着中介作用。植物功能性状研究在生态学领域取得了丰硕成果，其对环境响应的规律逐渐明晰，但目前研究主要集中于生态学基础理论上，其应用研究较少且分散，缺少系统的梳理与总结。本研究对植物功能性状的发展与分类进行回顾与整理，在剖析植物功能性状定义的基础上，总结出常见的分类依据包含植物的器官或部位、功能性状获得的难易程度、植物的生存策略、性状与环境的关系、形态和生理特征5大类，并指出植物功能性状的分类系统有待补充与调整；进而结合森林经营的需要，考虑到直观性与可操作性的要求，采取器官分类的方式，对研究较为集中的功能性状进行论述，包括叶功能性状、枝干功能性状、根功能性状与繁殖性状对环境的响应；最后探讨植物功能性状在森林经营中具有为森林更新的树种选择提供依据、为森林采伐的结构调整提供指导、为森林防火与生态保护提供预警、为森林生产力提供有效预测4方面的应用，并从森林经营角度对植物功能性状的应用进行思考与展望。以期为植物功能性状对环境的响应研究以及其在森林经营中的应用提供一定的理论指导。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
朱济友 于强 刘亚培 覃国铭 李金航 徐程扬 何韦均
【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(P0.05)。(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);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。
关键词：
城市热环境 植物功能性状 叶经济谱
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
钟悦鸣 王文娟 王健铭 王雨辰 李景文 袁冬 蕃芸芸 魏新成
【目的】极端干旱区绿洲是全球变化的敏感区域,特别是由于水资源短缺及水文过程的改变,绿洲土壤环境因此产生了强烈异质性。植物如何适应高度土壤异质性是绿洲植物多样性维持的关键性科学问题。而探究植物叶片这一对土壤异质性敏感器官的功能性状及其对土壤水盐因子的响应,有利于揭示全球变化背景下绿洲植物适应的根本策略。【方法】本研究以额济纳这一典型荒漠绿洲的常见植物叶片为研究对象,选择25种植物的8种叶功能性状,包括叶片厚度(LT)、叶干物质含量(LDMC)、比叶面积(SLA)、叶碳含量(LCC)、叶氮含量(LNC)、叶磷含量(LPC)、叶片碳氮比(C/N)、叶片氮磷比(N/P),分析了功能性状之间的相关性及其在群落水平上的特征,并探讨了叶功能性状对不同土壤水盐环境的响应。【结果】(1)在不同土壤水盐环境中,各个叶功能性状具有不同程度的变异幅度,其中SLA最大,LCC最小。(2)部分功能性状之间表现出显著的协同或权衡变化趋势。LT与SLA、LDMC与SLA、LPC与LDMC、LNC与C/N、LPC与N/P呈极显著负相关(P
关键词：
绿洲植物 叶功能性状 土壤水分 土壤盐分
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
朱济友 徐程扬 覃国铭 李金航 孔祥琦
为了解植物叶功能性状对大气污染的响应,以生长在北京市海淀区轻度污染区的海淀万柳(E1)、交通尾气重度污染区的西直门(E2)及相对清洁区的奥林匹克森林公园(CK)的典型绿化树种国槐Sophora japonica、栾树Koelreuteria paniculata和白蜡Fraxinus pennsylvanica为研究对象,测定植物叶片功能性状,进一步研究其权衡策略并分析叶经济谱的位置。结果表明:1)3个研究点的主要大气污染物SO_2、NO_2、PM_(10)和PM_(2.5)浓度存在显著性差异,表现为E2>E1>CK(PE1>E2(PE1>CK(P<0.05)。3)3个典型绿化树种的叶功能性状间存在相对一致的相关关系,SSLA与C_(LDMC)、D_(LTD)及D_(SD)间存在显著的负相关关系(P<0.05),C_(LDMC)与D_(LTD)、D_(SD)存在极显著正相关性(P<0.01);D_(LTD)与D_(SA)间存在显著正相关性(P0.05),相关性与全球尺度上的性状关系基本一致。4)研究认为,全球叶经济谱在城市大气污染的特殊环境下也同样存在,且总体上位于低的S_(SLA)、ASS、D_(SD)和_(CCHL),高的C_(LDMC)、D_(LTD)、D_(LTD)的"快速投资-收益型"一端。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
夏霁晖 冶佩霞 杨海 张圣全 靳珊珊 周梦丽 闫东锋
【目的】探讨大别山北缘不同生活型木本植物叶功能性状变异，研究叶功能性状指标之间的耦合关系，为解析植物对气候变化的响应机制提供依据。【方法】采集大别山北缘连康山国家级自然保护区30种常见的不同生活型木本植物(常绿、落叶、乔木、灌木)的叶片，测定其叶绿素含量(以SPAD表示)、干鲜比、氮质量分数、磷质量分数、钾质量分数、氮磷比、叶面积、比叶面积共8个叶功能性状指标，分析了不同生活型木本植物叶功能性状及其相关性。【结果】不同生活型木本植物叶功能性状指标具有一定的差异性，其中常绿和落叶树种的叶片SPAD、氮质量分数、磷质量分数、钾质量分数、叶面积和比叶面积之间差异显著(P<0.05)；乔木与灌木树种的叶面积、氮质量分数、磷质量分数、钾质量分数、干鲜比与氮磷比差异显著(P<0.05)。部分叶功能性状指标之间存在一定的相关性，叶片氮、磷质量分数与钾质量分数呈显著正相关(P<0.05)，叶片氮质量分数与磷质量分数呈显著正相关(P<0.05)；叶面积与叶片氮、磷、钾质量分数呈显著正相关(P<0.05)，比叶面积与叶片氮、磷、钾质量分数呈显著正相关(P<0.05)。主成分分析结果表明：叶片磷、氮、钾质量分数是较为重要的叶功能性状指示指标，可将30种木本植物归为4个功能组，且第1和第2主成分对植物叶功能性状变异的贡献率分别为55.2%和12.8%。【结论】叶功能性状指标在不同生活型木本植物之间存在一定差异，其中叶磷、氮、钾质量分数是指示性指标，且与叶面积显著正相关。图4表1参28
关键词：
木本植物 叶功能性状 生活型 大别山北缘
[期刊] 草业科学
[作者]
李旭 王佳智 马文红 杨雨 李翔宇 王明臣 刘新亮 胡锦香 王永慧
植物功能性状调控植物响应环境条件变化，但也因受其影响而具有生态系统间和年际间差异。基于内蒙古典型草原四年的刈割和氮添加试验，我们研究了羊草（Leymus chinensis）等三种优势植物的植株高度、叶面积和叶片碳、氮含量等10种功能性状的响应，并分析了年际因素和试验处理的影响强度。刈割降低三种植物的植株高度，且刈割、添加氮和在刈割基础上添加氮这三种处理均提高植物叶片氮含量、降低碳氮比，但对植物功能性状的可塑性鲜有影响。植物功能性状及对处理的响应因受降水量年际差异的潜在影响，而具有强烈的年际间变异性。这说明，增强的降水量年际波动会增加预测植物功能性状乃至植物功能响应的难度，而考虑土地利用方式背景有助于实现准确预测。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
么旭阳 胡耀升 刘艳红
【目的】对长白山阔叶红松林群落进行调查,并对植物功能性状进行分析,为森林群落功能多样性研究奠定理论基础。【方法】对长白山阔叶红松林4种主要植物群落(白桦林、杨桦林、臭冷杉红松林和紫椴红松林)进行群落学调查,选择比叶面积、叶厚度及叶枝中N、P含量6个功能性状及土壤、地形因子进行调查,分林层(乔木层、灌木层、草本层)和群落总体测算群落的物种多样性指数(香农威纳指数)、Walker功能多样性指数、Petchry和Gaston指数、Rao’s二次熵指数、功能丰富度指数、功能均匀度指数和功能分歧指数,对长白山阔叶红松林不同群落、不同林层的功能多样性及各指数间的相关性进行分析。【结果】在100个10m×1...
[期刊] 草业科学
[作者]
高婷 陈淼 党成强 黄慧敏 董蓉 陶建平
三峡库区消落带环境的异质性主要体现在不同高程生境经受水淹的时间和深度不同。本研究选取消落带3个典型样地,通过分析37种主要草本植物各器官的功能性状,比较不同生活型和不同科别植物功能性状的差异;通过探讨消落带植物功能性状、性状间权衡关系对不同高程(对应不同的淹水环境)的响应,获取不同高程生境的植物生长及资源利用的适应策略。结果表明,1)不同生活型的植物功能性状中,多年生植物的叶干物质含量(LDMC)和细根组织密度(FRTD)显著高于一、二年生植物(P<0.05),不同科别的植物功能性状中,除比叶面积(SLA
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
周汀 崔迎春 叶雨艳 赵文君 侯贻菊 吴鹏 丁访军
【目的】为探究喀斯特森林植物叶片功能性状对不同小生境的响应，阐明喀斯特森林植物在严酷生境下的生存策略。【方法】以10种典型喀斯特森林植物为研究对象，基于其生长的小生境类型（土面、石面和石沟），对其植物叶片的叶面积（LA）、叶厚度（LT）、比叶面积（SLA）、叶片含水量（LWC）、叶密度（LTD）和叶干物质含量（LDMC）结构型性状，以及净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）、水分利用效率（WUE）和羧化效率（CE）功能型性状进行了研究。【结果】不同生活型植物，常绿乔木的LDMC与LTD较落叶乔木和常绿灌木均显著偏高（P 石沟>土面；Gs、Tr、WUE均为石沟>石面>土面，而Pn、Ci、CE则均表现为土面>石面>石沟。【结论】在土面生境中，植物生长所需水分和养分等资源供给稳定，对外界资源竞争压力较小，具有较高的SLA和LWC以及较低的LDMC、LT和光合能力，因此植物自身抗逆性、资源获取与保持能力相对较弱，趋向于生长缓慢、资源竞争力弱的生存策略；石面生境严苛，资源竞争压力大，其LDMC和光合能力均相对高于土面植物，而SLA、LWC及LA则反之，因此其抗逆性及资源获取与保持能力强于土面植物，趋向于生长缓慢、资源竞争力强的生存策略；而在石沟生境中，生存条件相对较好，植物LDMC、LT、LA及光合能力均强于其他生境植物，且SLA则相对较低，因此植物抗逆性、资源获取与保持能力相对较强，趋向于生长快速、资源竞争力强的生存策略；常绿乔木位于叶经济谱“慢速投资收益性”一端，常绿灌木位于“快速投资收益型”一端，而落叶乔木则位于两者之间属于中间型。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
李亚杰 赵峰侠 唐学娟 冀雯霞 王国华 缑倩倩 段萱 王永吉
【目的】探究晋西北风沙区人工柠条林（Caragana korshinskii）功能性状对生产力的影响，揭示人工柠条林生态功能退化机制，以期为该区植被管理及生态安全的可持续性提供理论指导。【方法】利用一般回归模型和随机森林回归模型探讨植物功能性状对不同林龄人工柠条林生产力的影响。【结果】①随着林龄的增加，人工柠条林的生产力和地上生物量呈先增加后降低趋势，18年后出现退化现象；②人工柠条林茎叶比(R~(2)=0.277，P=0.000）、基径（R~(2)=0.404，P=0.000）、分枝数（R~(2)=0.269，P=0.000）、株高（R~(2)=0.395，P=0.000）、纵截面积（R~(2)=0.211，P=0.001）、叶面积（R~(2)=0.314，P=0.000）、叶片碳含量（R~(2)=0.284，P=0.000）、叶干重（R~(2)=0.233，P=0.001）、枝干重（R~(2)=0.211，P=0.001）均与生产力呈极显著正相关；③茎叶比（R~(2)=0.287，P=0.000）、纵截面积（R~(2)=0.318，P=0.000）、叶干重（R~(2)=0.366，P=0.000）、枝干重（R~(2)=0.992，P=0.000）与地上生物量呈极显著相关性，但其它功能性状与地上生物量未呈显著相关性(P>0.05)；④随机森林回归模型的研究结果显示，茎叶比（11.59）、基径（9.82）、枝干重（9.18）是影响其生产力变化的主要功能性状，枝干重（22.59）、叶干重（12.87）、纵截面积（4.58）是影响地上生物量的主要功能性状。【结论】与枝条相关的功能性状是影响晋西北风沙区柠条林生产力和地上生物量的主要机制之一，而叶片性状的影响相对较弱，在未来人工柠条林的管理中应着重促进叶片性状的发挥。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
张凯 侯继华 梁冬
为了探究植物叶功能性状与降水量之间的关系，选取７个不同地点（辽宁、内蒙、北京、山西、陕西、青海）天然油松林内的主要植物叶片，选取叶干物质含量（ｌｅａｆ ｄｒｙ ｍａｔｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ，ｌｄｍｃ）、比叶面积（ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｌｅａｆ ａｒｅａ，ｓｌａ）、叶ｎ含量（ｌｅａｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｌｎｃ）、叶ｐ含量（ｌｅａｆ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｌｐｎ）、叶绿素含量（ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｔｅｎｔ，ｃｈｃ）５项指标进行测定。结果表明：（１）在降水梯度下（年平均降水量小于２ ０００ ｍｍ），ｓｌａ可以作为体现地区间油松群落差异的叶．．．
[期刊] 草业科学
[作者]
贡保草 王相泰 尹冰 罗帅伟 杜国祯
气孔作为叶片和大气间的重要通道，其性状反映了植物交换水分和气体的能力；而比叶质量（Leaf Mass per Area， LMA）作为核心的叶经济性状反映了植物利用资源的效率。因此研究两类性状的协同关系及其随环境因子的变化，对于理解植物适应环境及群落的构建有重要意义。本研究以青藏高原高寒草甸58种常见双子叶植物为研究对象为研究对象，探究了气孔性状的变异性、分析了气孔性状和LMA之间的相关性以及这种相关性对环境梯度的响应模式。结果表明：（1）青藏高原常见双子叶植物的上表皮气孔性状变异大于下表皮，其中上表皮气孔密度（Density）和气孔面积占比（SPI）的变异最大；（2）LMA 和气孔性状（Density和SPI）存在很强的协同关系（P < 0.05）；（3）LMA和气孔性状相关性会随着土壤含水量的减少而上升、随着土壤pH的增加而上升，即LMA 和气孔性状间的协同关系会随着环境梯度的改变而发生变化。本研究结果为环境变化下的植物叶片性状及其适应性策略之间的相互作用提供了新的见解。
[期刊] 林业科学研究
[作者]
苏晓华 刘琦 宁坤 刘成功
功能基因网络既能够衡量基因之间的功能关联关系,也可以预测基因间的直接相互作用,可为未知功能基因的功能注释提供重要信息,本文简要介绍功能基因网络的概念、功能基因关联挖掘的计算方法和实验方法、功能基因网络的分析方法以及在植物和林木中的应用研究进展。随着林木生物信息学大数据的不断增长,功能基因网络将得到更深入的应用。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
高永龙 孙艳丽 徐铭泽 刘杉
【目的】通过揭示不同生活型植物叶片形态结构性状与生化性状的变异特征、变异来源，以及各功能性状间的相互关系，为阐明典型温带落叶阔叶林木本植物的共存机制提供理论依据。【方法】本研究于2021年7—8月，以北京百花山自然保护区落叶阔叶林内23种落叶木本植物为研究对象，分析灌木（12种）、乔木（11种）2种生活型植物8个关键叶片功能性状的变异特征与相互关系，进一步探讨了叶片性状的变异来源和基于叶片性状的植物生态适应策略。【结果】（1）乔木、灌木2种生活型植物在叶片碳、氮、磷含量，叶片相对含水量和叶组织密度方面没有显著差异，乔木的比叶面积显著低于灌木，其叶厚度和叶干物质含量显著高于灌木。（2）对于大多数叶性状而言，物种变异是解释叶片功能性状变异的主要因素。影响叶厚度与比叶面积变异的主要因素均是物种和生活型，叶干物质含量的变异由物种、个体和生活型三者共同解释。（3）大部分灌木植物位于叶经济谱中快速投资–收益型物种的一端，而乔木物种位于缓慢投资–收益型物种的一端，表明群落内植物在适应环境差异时存在不同的性状权衡策略，比叶面积是划分2种生活型植物生态策略的关键叶性状。【结论】不同生活型植物通过优化结构性状组合，适应冠层垂直梯度的资源再分配，生境的细微环境差异将会促进群落共存和植物的生态位分化。
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