植物生理生态学报告.ppt

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1、植物生理生态学报告李雨桐2011001400202013.10.9中国东部南北样带暖温带区栎属树种叶片形态性状对气候条件的响应摘自：《植物生态学报》2013年37卷9期李东胜史作民冯秋红刘峰中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所，国家林业局森林生态环境重点实验室，北京100091;四川省林业科学研究院，成都610066;河北省林业厅，石家庄050051CONTEXT内容摘要实验内容（方法、结果与讨论）结论摘要原理:植物叶片的形态性状能够有效地反映生存环境的变化,并且影响植物的基本行为和功能。方法：本文尝试利用植物标本所获取的叶片形态

2、信息,通过分析南北样带暖温带区栎属树种叶片形态性状与气候条件的关系,进一步探讨栎属树种对气候的响应策略,从形态性状的角度深入认识其地理替代现象,并为全球变化背景下该区未来植被发展趋势的预测提供科学参考。摘要结果:在南北样带暖温带区，随着气候条件的变化，栎属树种的叶片形态性状发生显著的变化。①随着年平均气温的降低和年日照时数的增加，栎属树种叶面积增加（吸收更多的光照辐射），并增加叶片的边界层阻力（减少叶片热量的散失）。②叶片分裂程度的增加不仅可以降低热量的散失，也可以提高叶片液流的波动以增强叶片的生理活动。③叶脉密度随温度的升高、光照强度

3、和降水量的增加而增加，以响应叶片蒸腾作用的增强，提高水分的运输能力和叶片的支撑能力。④为适应南北样带暖温带区气候条件的变化，栎属树种的叶片形成了一系列的形态性状组合，随着叶面积的增加，叶柄长度和叶片分裂程度逐渐增加，而叶脉密度降低；随着叶片倾向于向长条状发展，叶柄长度和叶脉密度也随之增加。实验内容1研究方法1.1植物标本筛选①查阅中国林业科学研究院植物标本馆内栎属植物的标本，获取南北样带暖温带区栎属树种叶片的信息。②对植物标本进行总体筛选★单个标本叶片数量少于3片、存在病虫害或残缺现象的标本不计算在内。★根据标本的采集地点进行筛选,只保

4、留县级市及其以下的标本数据,对于难以确定具体采集位置的标本,如太白山、太行山、燕山山脉等也予以剔除。★大部分采样地点存在同一树种的多次重复采集,舍弃叶片总体数量少于20片的树种,对满足样本数量需求的树种进行叶片整合。③通过筛选，共获取23个地点12种栎属树种的叶片信息。其中，大部分标本的采集时间在20世纪60–70年代，少量标本为80–90年代。栎属树种主要包括蒙古栎(Q.mongolica)、辽东栎(Q.liaotungensis)、槲树(Q.dentata)、槲栎(Q.aliena)、栓皮栎(Q.variabilis)、麻栎(Q.a

5、cutissima)等。实验内容实验内容1.2叶片形态性状指标测定★选取易于测量而且有研究意义的叶片变量指标(Huffetal.，2003;Royeretal.，2005，2008)。★叶片形态特征中的长宽类变量均用游标卡尺测定，其他变量通过对叶片进行描绘，利用WINFOLIA叶面积测量系统(RegentInstrumentsInc.，Quebec，Canada)对叶片进行扫描后计算获得。实验内容★气候信息来自于全国各气象台站1965–2004年的气象数据。★初步选取的气候指标包括最冷月平均气温(meanairtemperatureof

6、thecoldestmonth，MTCO)最热月平均气温(meanairtemperatureofthewarmestmonth，MTWA)≥0℃生长季积温(growingdegreedaysona0℃basis，GDD0)年平均气温(annualmeanairtemperature，MAT)生长季降水(meangrowthseasonprecipitation，MGSP)平均年降水量(meanannualprecipitation，MAP)平均年日照时数(meanannualsunlight，MAS)★在数据处理过程中发现，与温度有关

7、的气候指标中，MTCO、MTWA、GDD0均与MAT的相关性较高(r>0.90)，而MGSP和MAP也存在显著的共线性关系，因此最终选取MAT、MAP和MAS作为分析用的气候因子。1.3气候因子选取实验内容实验内容1.4数据处理为保证数据符合正态分布和方差齐性，对所有叶片形态性状进行对数转换，而后对叶片形态性状与气候因子进行相关分析，并对相关关系显著者进行标准化主轴(standardizedmajoraxis，SMA)分析。相关分析利用SPSS16.0软件完成;SMA通过基于DOS的软件包SMATRVersion2.0(Falstere

8、tal.，2006)完成。实验内容2研究结果2.1叶片形态性状与气候因子的关系※叶片形态性状与MAT和MAS的相关性较高,与MAP的相关性较弱。实验内容①叶片形态大小受温度影响较大。②随MAT的升高，叶面积