基于功能性狀的水生植物及鄰近陸生植物的生態(tài)策略.pdf

1、植物的功能性狀反映了植物對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境的響應(yīng)與適應(yīng)，是植物與環(huán)境相互作用的結(jié)果。在全球尺度上基于比葉重、葉壽命等六大關(guān)鍵葉片功能性狀之間建立的“葉經(jīng)濟(jì)型譜”(leaf economics spectrum)的主要依據(jù)是陸生植物。而水生植物(尤其是沉水植物)所處的低光、缺氧、高流動(dòng)性及養(yǎng)分匱乏的環(huán)境中，與陸生植物的生境迥然不同，因此探討基于植物功能性狀的水生植物的生態(tài)策略不僅有助于增加水生植物對(duì)環(huán)境適應(yīng)機(jī)制的理解，也有助于拓展現(xiàn)有的植物經(jīng)濟(jì)譜

2、，但目前相關(guān)的研究仍較缺乏。本研究的目的是通過(guò)比較水生植物及其鄰近陸生草本植物根、莖、葉功能性狀及性狀之間的關(guān)系，探討水生植物的生態(tài)策略。
　　本研究在陜西省境內(nèi)黃河干流、漢江、渭河、無(wú)定河等流域濕地生境共選取了45個(gè)采樣點(diǎn)，采集了50科122屬共160種植物，包括73種水生植物和鄰近的87種陸生草本植物。測(cè)量了15種功能性狀，包括比葉面積(SLA)、葉干物質(zhì)含量(LDMC)、葉氮含量(LNC)、葉碳含量(LCC)、葉磷含量(LP

3、C)、葉碳氮比(L C/N)、葉氮磷比(LN:P)、莖干物質(zhì)含量(SDMC)、莖碳含量(SCC)、莖氮含量(SNC)、莖碳氮比(S C:N)、根干物質(zhì)含量(RDMC)、根碳含量(RCC)、根氮含量(RNC)以及根碳氮比(R C:N)。結(jié)果表明:
　　(1)水生植物的SLA顯著高于陸生植物，LDMC、SDMC、RDMC、SCC和RCC均顯著低于陸生植物，這是植物適應(yīng)水生環(huán)境所形成的生態(tài)策略。水生植物的SLA較大，可能是為了增加光照及

4、更多的吸收CO2及其他養(yǎng)分以適應(yīng)水生環(huán)境;而LDMC、SDMC、RDMC、SCC和RCC均顯著低于陸生植物可能是與水生環(huán)境相關(guān)。
　　(2)本研究首次結(jié)合根、莖、葉的功能性狀探討了水生植物的“植物經(jīng)濟(jì)譜”，同時(shí)將全球葉經(jīng)濟(jì)譜進(jìn)行了延伸，結(jié)果證明水生植物的葉經(jīng)濟(jì)譜與陸生植物是一致的，只是水生植物更靠近于全球葉經(jīng)濟(jì)譜的薄葉一端，趨向于對(duì)資源的獲取。
　　(3)通過(guò)將水生植物根、莖、葉的經(jīng)濟(jì)性狀與全球葉經(jīng)濟(jì)譜的整合研究發(fā)現(xiàn)，水生植

5、物和陸生植物可以被一些功能性狀所區(qū)分(如SLA和SDMC)，而這些性狀主要是與植物對(duì)資源的獲取及自身支持結(jié)構(gòu)相關(guān)的，同時(shí)也是區(qū)分水生植物和陸生植物的關(guān)鍵性狀。
　　(4)對(duì)所有成對(duì)屬性的研究發(fā)現(xiàn)，水生植物與陸生植物的生態(tài)策略主要由LDMC與RDMC以及SLA與RNC關(guān)系的差異所表征，植物個(gè)體內(nèi)的不同器官在資源投資方面的權(quán)衡關(guān)系變化范圍較小，這可能與碳和養(yǎng)分利用相關(guān)。
　　(5)沉水植物和漂浮植物的功能性狀多與其他生活型的植物