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異質(zhì)生境蘆葦葉片的生長(zhǎng)規(guī)律

2014-04-27 10:43:22澈,周嬋,2,張
關(guān)鍵詞:葉寬葉長(zhǎng)生境

劉 澈,周 嬋,2,張 卓

(1.遼寧大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,遼寧 沈陽(yáng) 110031;2.東北師范大學(xué) 草地科學(xué)研究所,吉林 長(zhǎng)春 130024;3.沈陽(yáng)大學(xué) 生命科學(xué)與工程學(xué)院,遼寧 沈陽(yáng) 110044)

生物體的各個(gè)部分器官具有自己特有的生長(zhǎng)速率,一般把生物體各個(gè)器官的不均勻和不成比例的生長(zhǎng)稱為異速生長(zhǎng),其是針對(duì)生長(zhǎng)中整體與部分或部分與部分之間的研究[1].植物的異速生長(zhǎng)特性受遺傳性和生態(tài)因子,如水分、光、熱量等作用影響[2].對(duì)植物葉片生長(zhǎng)規(guī)律的研究發(fā)現(xiàn)其既可以呈現(xiàn)異速生長(zhǎng)型也可以為同速生長(zhǎng)型[3],但其生長(zhǎng)規(guī)律的影響因素還不清楚.蘆葦是一種在水陸交錯(cuò)帶中廣泛分布的無(wú)性繁殖的禾本科大型水生植物[4],分布范圍十分廣泛,在控制濕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能方面作用明顯,能夠影響到濕地生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能[5].目前,對(duì)不同濕地生境蘆葦葉片的生長(zhǎng)規(guī)律的研究還不夠深入.本研究對(duì)沈陽(yáng)和武漢地區(qū)濕地生境蘆葦葉片的生長(zhǎng)特性進(jìn)行了系統(tǒng)分析,揭示了不同環(huán)境條件對(duì)葉片生長(zhǎng)規(guī)律的影響,為濕地的恢復(fù)以及生態(tài)濕地的系統(tǒng)服務(wù)功能和管理提供理論依據(jù)[6].

1 材料與方法

1.1 樣地的自然狀況

本項(xiàng)研究在遼寧沈陽(yáng)丁香湖濕地和武漢長(zhǎng)江流域濕地進(jìn)行.遼寧沈陽(yáng)丁香湖位于沈陽(yáng)西北部[7],地理坐標(biāo)為北緯41°84′,東經(jīng)123°35′,溫帶半濕潤(rùn)大陸性氣候,全年氣溫在-35~36℃之間,平均氣溫8.3℃,全年降水量500mm,全年無(wú)霜期183天.受季風(fēng)影響,降水集中,溫差較大,四季分明.武漢長(zhǎng)江流域濕地,位于東經(jīng)114°41′~115°05′,北緯30°58′~31°22′,屬北亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候[8],年均氣溫15.8~17.5℃,一年中,1月平均氣溫最低,0.4℃;7、8月平均氣溫最高,28.7℃.夏季極長(zhǎng)達(dá)135d,初夏梅雨季節(jié)雨量集中,年降水量為1 100mm,積溫為5 150℃,年無(wú)霜期240d,年日照總時(shí)數(shù)2 000h.

1.2 研究方法

2010年蘆葦成熟期,在不同生境,采取無(wú)樣采樣法齊地面剪取完整分蘗株30株,用信封裝好帶回實(shí)驗(yàn)室,測(cè)定第一片完全伸展的葉片的葉長(zhǎng)、葉寬、葉重等指標(biāo).

1.3 數(shù)據(jù)處理

通過(guò)SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件統(tǒng)計(jì)樣本平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差,對(duì)葉長(zhǎng)與葉寬,葉長(zhǎng)與葉重,葉寬與葉重間的關(guān)系進(jìn)行線性、對(duì)數(shù)、指數(shù)和冪函數(shù)等4種函數(shù)的回歸分析,選取相關(guān)性最高的函數(shù)作為回歸方程.對(duì)沈陽(yáng)(SY)和武漢(WH)生境的蘆葦葉重、葉長(zhǎng)、葉寬等指標(biāo)進(jìn)行方差分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 葉片的數(shù)量特征

從表1可見(jiàn),武漢濕地蘆葦葉重大于沈陽(yáng)濕地的.沈陽(yáng)濕地蘆葦葉長(zhǎng)和葉重大于武漢濕地的.方差分析表明,地區(qū)濕地蘆葦葉重和葉寬在沈陽(yáng)和武漢生境之間差異顯著或極顯著(P<0.05,P<0.01),而葉長(zhǎng)之間差異不顯著(P>0.05).

表1 沈陽(yáng)和武漢蘆葦?shù)纳锪糠峙銽able 1 The biomass allocation of Phragmites australis in two Shenyang and Wuhan

2.2 葉片生長(zhǎng)規(guī)律

2.2.1 葉長(zhǎng)與葉寬的關(guān)系

經(jīng)回歸分析,沈陽(yáng)濕地蘆葦葉片的葉寬隨著葉長(zhǎng)的增加而增加,葉寬與葉長(zhǎng)的生長(zhǎng)關(guān)系符合冪函數(shù)的變化規(guī)律,達(dá)到了極顯著水平(見(jiàn)圖1).而武漢濕地蘆葦?shù)娜~寬與葉長(zhǎng)的生長(zhǎng)關(guān)系符合指數(shù)函數(shù)的變化規(guī)律,但未達(dá)到顯著水平.表明沈陽(yáng)和武漢濕地蘆葦?shù)娜~寬與葉長(zhǎng)生長(zhǎng)關(guān)系均受到不同環(huán)境條件的影響.

2.2.2 葉長(zhǎng)與葉重的關(guān)系

經(jīng)回歸分析,沈陽(yáng)濕地蘆葦葉長(zhǎng)隨著葉重的增加而增加,葉長(zhǎng)與葉重的生長(zhǎng)關(guān)系符合冪函數(shù)的變化規(guī)律,達(dá)到了極顯著水平(見(jiàn)圖2).而武漢濕地蘆葦?shù)娜~長(zhǎng)與葉重的生長(zhǎng)關(guān)系符合線性函數(shù)的變化規(guī)律,即葉長(zhǎng)和葉重之間的關(guān)系呈y=a+bx線性函數(shù)的增長(zhǎng)規(guī)律,回歸方程中參數(shù)b為葉長(zhǎng)的增長(zhǎng)速率,即植株葉重每增加單位重量時(shí),葉長(zhǎng)將增加的長(zhǎng)度,屬于同速生長(zhǎng)型,但未達(dá)到顯著水平.表明沈陽(yáng)和武漢濕地蘆葦?shù)娜~長(zhǎng)與葉重生長(zhǎng)關(guān)系均受到不同環(huán)境條件的影響.

2.2.3 葉寬與葉重的關(guān)系

圖1 沈陽(yáng)濕地與武漢濕地蘆葦葉長(zhǎng)與葉寬的關(guān)系Fig.1 The relationships betweenleaf length and leaf width of Phragmites australis in Shenyang and Wuhan wetlands(a)—沈陽(yáng)濕地;(b)—武漢濕地.

圖2 沈陽(yáng)濕地與武漢濕地蘆葦葉長(zhǎng)與葉重的關(guān)系Fig.2 The relationships betweenleaf length and leaf weight of Phragmites australis in Shenyang and Wuhan wetlands(a)—沈陽(yáng)濕地;(b)—武漢濕地.

經(jīng)回歸分析,沈陽(yáng)濕地蘆葦葉寬隨著葉重的增加而增加,葉寬與葉重的生長(zhǎng)關(guān)系符合冪函數(shù)的變化規(guī)律,達(dá)到了極顯著水平(見(jiàn)圖3),屬于異速生長(zhǎng)型.而武漢濕地蘆葦?shù)娜~寬與葉重的生長(zhǎng)關(guān)系符合線性函數(shù)的變化規(guī)律,即葉寬和葉重之間的關(guān)系呈y=a+bx線性函數(shù)的增長(zhǎng)規(guī)律,回歸方程中參數(shù)b為葉寬的增長(zhǎng)速率,即植株葉重增加每單位重量時(shí),葉寬將增加的長(zhǎng)度,屬于同速生長(zhǎng)型,也達(dá)到了極顯著水平.表明沈陽(yáng)和武漢濕地蘆葦?shù)娜~寬與葉重生長(zhǎng)關(guān)系均受到不同環(huán)境條件的影響.

圖3 沈陽(yáng)濕地與武漢濕地蘆葦葉長(zhǎng)與葉重的關(guān)系Fig.3 The relationships between leaf width and leaf weight of Phragmites australis in Shenyang and Wuhan wetlands

3 結(jié) 論

沈陽(yáng)和武漢濕地蘆葦種群葉片的葉重、葉寬、葉長(zhǎng)等指標(biāo)存在顯著差異.沈陽(yáng)濕地生境的蘆葦葉寬與葉長(zhǎng)、葉長(zhǎng)與葉重和葉寬與葉重的生長(zhǎng)關(guān)系均符合冪函數(shù)的變化規(guī)律,屬于異速生長(zhǎng)型,而武漢濕地生境的蘆葦葉寬與葉重間的生長(zhǎng)關(guān)系符合線性函數(shù)規(guī)律,屬于同速生長(zhǎng)型.由于南北方地理環(huán)境、氣候、溫度等各個(gè)方面差異很大,因此蘆葦?shù)娜~片生長(zhǎng)呈現(xiàn)不同規(guī)律,在不同生境條件下的蘆葦葉片生長(zhǎng)變異屬于生長(zhǎng)可塑性反應(yīng).

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