网络首发时间:2019-03-14 09:02:18

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常绿阔叶林林下6种木本植物叶片非结构性碳水化合物的动态特征

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【作者】 杨芳王振孟朱大海阳小成向双

【机构】 成都理工大学环境学院中国科学院成都生物研究所中国科学院山地生态恢复与生物资源利用重点实验室生态恢复与生物多样性保育四川省重点实验室龙溪-虹口国家级自然保护区管理局

【摘要】 植物叶片非结构性碳水化合物(NSC)不仅为植物代谢提供重要能量,还能一定程度上反映植物对外界环境的适应策略。以亚热带常绿阔叶林林下6种植物:茶(Camellia sinesis)、细枝柃(Eurya loquaiana)、润楠(Machilus pingii)、短刺米槠(Castanopsis carlesii)、大叶山矾(Symplocos grandis)和薄叶山矾(S.anomala)为对象,研究各物种抽枝展叶进程中叶片大小、比叶重(LMA)、光合色素以非结构性碳水化合物及其组分含量的动态变化,分析NSC组分之间及与光合色素与比叶重(LMA)间的相互关系,探讨展叶过程中引起叶片NSC差异的原因。结果表明:(1)各物种单叶面积随叶片展开而增加直至8月下旬达到最大,为9.20 cm~2(茶)-40.81 cm~2(大叶山矾);而LMA在展叶初期下降后随叶片展开逐步升高,直到次年1月下旬还在持续缓慢增加,因各物种不同,最大值为82.90 g/m~2-152.10 g/m~2;光合色素则在展叶进程中逐渐增加,6月下旬达到较高值后在整个夏秋季维持较高的含量,次年1月有所下降。(2)在整个当年生叶片生长进程中,6种植物叶片可溶性糖含量总体上由展叶初期逐渐增加,而淀粉含量随着叶片的生长成熟逐渐降低;各物种NSC含量为87.00 mg/g(薄叶山矾)-163.35 mg/g(细枝柃),除大叶山矾和薄叶山矾外,NSC含量随着叶片生长进程逐渐增加;(3)各物种可溶性糖含量随着淀粉含量的增加而降低,叶绿素含量随着LMA的增加而显著增加,可溶性糖与LMA具有显著的正相关关系,而淀粉与LMA呈显著负相关(R~2=0.51-0.86,P<0.004),表明展叶后期部分淀粉转化为可溶性糖,这与展叶后期林内光资源的可利用性以及植物的生理活动相关。综上所述,随着展叶进程,非结构性碳水化合物及其组分具有不同的变化规律,一方面与叶片增大增厚进程中的生理活动有关,另一方面也反映了叶片功能属性间的权衡关系,研究结果可为阐明亚热带常绿阔叶林林下木本植物展叶期的碳代谢提供理论基础,亦丰富了森林植物生活史对策理论。(图6参53)

【基金】 国家自然科学基金项目(31370594);国家“十三五”重点研发计划项目(2017YFC0505002)资助
  • 【DOI】10.19675/j.cnki.1006-687x.2018.11018
  • 【分类号】S718.43
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