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摘要： 【目的】探索植物非结构性碳水化合物(NSC)组分随物种和植物器官的变化特征,了解不同树种的生长动态、碳代谢特征及生长对策。【方法】在云南普洱季风常绿阔叶林中,选取20个重要物种,采集植物叶片、枝条、树干及树根,测定其可溶性糖类(蔗糖、果糖、葡萄糖)及淀粉浓度,分析其NSC各组分随物种和植物器官的变化特征。【结果】不同植物器官间NSC存在显著差异,叶片中蔗糖、果糖、葡萄糖浓度最高,树干中浓度最低,而根中淀粉浓度最高,叶片中浓度最低。不同物种之间蔗糖、果糖、葡萄糖及淀粉浓度均存在显著性差异。绝大多数物种可溶性糖类浓度高值主要出现在叶片中,而淀粉高值主要出现在根中。所有NSC组分在不同植物器官中变异均较高,蔗糖变动范围为45.99%~60.40%,果糖为60.96%~86.26%,葡萄糖为56.41%~97.40%,淀粉为40.40%~55.01%;绝大多数物种NSC的变异系数大于50%,甚至超过100%。变异来源分析显示,蔗糖、果糖、葡萄糖浓度主要受物种影响,而淀粉浓度则主要受植物器官影响,但物种、植物器官及其交互作用对NSC不同组分影响均达到显著水平。【结论】普洱季风常绿阔叶林不同物种NSC及其组分浓度不同,植物叶片中可溶性糖浓度最高,而根中淀粉浓度最高。物种是影响可溶性糖浓度的主导因素,而器官则主要影响淀粉浓度。
关键词: 季风常绿阔叶林 ；非结构性碳水化合物 ；可溶性糖 ；淀粉
被引量
65
摘要： 在聚类分析的基础上,研究云南普洱季风常绿阔叶林主要物种非结构性碳水化合物(NSC)及其组分浓度、分配和季节性动态在林冠层、亚冠层和林下层间的变化特征.结果表明:亚冠层中可溶性糖及NSC浓度最高,分别为3.9%和13.3%,可溶性糖淀粉比在林下层最低,为0.76,而淀粉浓度则在各林层间无显著性差异.3个林层的可溶性糖均主要分配在叶片中,淀粉和NSC主要分配在根中.亚冠层中叶片和树干的可溶性糖浓度显著高于林冠层和林下层,枝和根的可溶性糖浓度在3个林层间无显著性差异;叶片的淀粉浓度则随林层高度降低而增加,但根淀粉浓度则是在林下层最低,为10.7%,枝和树干的淀粉浓度在3个林层间无显著差异;叶片NSC浓度为林冠层(10.7%)显著低于亚冠层(12.3%)和林下层(12.0%),但根的NSC浓度在林下层中最低,为14.2%;林下层叶片、枝、树干中可溶性糖淀粉比值均最低,但根的可溶性糖淀粉比值最低值出现在林冠层(0.79).3个林层NSC及其组分均存在显著的季节性变化,可溶性糖及可溶性糖淀粉比均为雨季显著高于旱季,而淀粉和NSC浓度则均在旱季中较高.不同林层NSC及其组分浓度的差异反映了不同高度树种碳利用策略的差异,部分地解释了物种的共存机制.
关键词: 非结构性碳水化合物 ；林层 ；季节动态 ；季风常绿阔叶林
被引量
22
摘要： 为探索植物非结构性碳水化合物(NSC)组分随环境的变化特征,在云南普洱季风常绿阔叶林原始林选取6块60m×60m样地进行野外调查,各样地分别选择重要值前10位的物种进行取样,通过测定不同样地主要物种的NSC及其组分和样地环境因素,分析其非结构性碳水化合物与环境的关系。结果显示:(1)云南普洱季风常绿阔叶林植物中总体淀粉、可溶性糖、NSC含量分别为13.91%、3.31%、17.21%,淀粉和NSC含量在各器官中排序依次为根>干>枝>叶,而可溶性糖含量排序依次为叶>根>枝>干;淀粉、可溶性糖、NSC含量变异最大值分别为叶片19.09%、干15.32%和根16.30%。(2)云南普洱季风常绿阔叶林植物不同器官中淀粉含量仅与凋落物厚度、土壤pH及速效钾、全钾存在显著正或负相关关系,可溶性糖含量与海拔高度及土壤理化性质存在显著正或负相关关系;但茶梨与红椎中淀粉含量与土壤有效磷或全磷存在显著正相关关系,茶梨各器官中可溶性糖含量与所有环境因子均无显著相关性,红椎根中可溶性糖含量与pH值、枝中可溶性糖含量与全钾分别呈显著负相关关系;短刺椎各器官中淀粉含量与所有环境因子均无显著相关性,可溶性糖含量则与水解性氮、有效磷含量呈显著负相关关系,与坡度、全钾含量、凋落物厚度呈显著正相关关系。(3)单因素回归分析显示,海拔高度、有机质、水解性氮、全氮影响季风常绿阔叶林的总体可溶性糖含量,而其淀粉含量则主要受pH值影响。研究发现,季风常绿阔叶林NSC受环境因子影响,但不同NSC组分的环境影响因子不同。
关键词: 季风常绿阔叶林 ；可溶性糖 ；淀粉 ；变异系数 ；相关性分析
被引量
12
摘要： 全球变暖已成为不争的事实,受南亚热带季风气候的影响,我国华南地区的常绿阔叶林植物对全球变暖尤其敏感。研究南亚热带季风林优势树种在人工增温下的叶片功能性状的变化,有望深入了解该地区森林植物对气温上升的响应规律及其调控机制。本研究以南亚热带季风常绿阔叶林4个主要树种:海南红豆（Ormosia pinnata）、红枝蒲桃（Syzygium rehderianum）、红锥（Castanopsis hystrix）和木荷（Schima superba）为研究对象,采用红外-箱式模拟增温,研究增温对模拟季风常绿阔叶林的影响,结合长期定点测定大气温度、土壤温度、土壤含水量等环境因子,以及植物生长（地径、树高）指标,分析叶片构建成本、气体交换参数、叶片水势、气孔导度、气孔特征、叶片养分含量、非结构性碳水化合物含量和叶片解剖等指标在增温下的变化趋势,探讨南亚热带季风常绿阔叶林4个主要树种在增温下的适应策略和响应机制。旨在揭示植物对气温升高的生理生态适应机理,研究结果可为揭示全球变化对南亚热带季风林生态系统的影响提供科学依据,主要结论如下:（1）红外-箱式增温处理显著升高了年平均气温和最高气温,增幅分别为2.01℃和8.74℃（p<0.05）,而增温处理仅升高了土壤平均温度0.83℃,大气温度的增幅大于土壤温度。增温处理降低了土壤体积含水量1.38%,但随着时间的推移,增温组样地和对照组土壤体积含水量愈无差异。（2）增温对植物生长影响显著,4个树种的生长（D2H）对增温的响应具有种间差异。增温促进了红锥和海南红豆（除2017年6月）的生长但限制了木荷（2016年12月后）和红枝蒲桃的生长。（3）增温条件下,2017年12月（干季）红枝蒲桃的单位面积叶片构建成本（CCa）降低了18.89%（p<0.05）;增温处理下,海南红豆在2017年7月（湿季）和2018年12月（干季）的单位面积叶片构建成本分别升高了19.07%和18.23%（p<0.001）;增温处理下,红锥在2017年12月（干季）的单位面积叶片构建成本降低了25.60%,而在2018年12月（干季）的单位面积叶片构建成本升高了5.88%（p<0.05）;增温处理下,木荷在2017年7月（湿季）和2017年12月（干季）的单位面积叶片构建成本分别降低了4.00%和20.85%（p<0.05）。这表明海南红豆对增温具有较好的适应能力,而红枝蒲桃、红锥和木荷均受到一定程度的胁迫。（4）增温导致红枝蒲桃、红锥和木荷的凌晨水势显著降低,红枝蒲桃的正午水势显著降低;木荷的气孔导度显著降低,而海南红豆和红锥的气孔导度显著增加。同时,海南红豆和木荷的气孔密度显著减小,而红锥和木荷的气孔大小显著增加。因此,增温条件下,4个树种均受到一定程度的水分胁迫,4个树种均通过气孔结构（气孔大小和密度）的调整来减少水分的散失,但是,增温导致红枝蒲桃和木荷的光合速率（Aa）显著降低,而海南红豆的光合速率显著升高,红锥维持不变。这表明海南红豆对增温具有较好的适应能力,在未来全球变化背景下,海南红豆相对于红枝蒲桃和木荷可能处于优势的地位。（5）研究发现,N是决干季时期植物叶片可溶性糖和非结构性碳水化合物的关键因子,而P是决定湿季时期植物叶片可溶性糖和非结构性碳水化合物的关键因子。海南红豆的N和P含量显著高于其它3种植物。（6）增温处理下,红枝蒲桃在2018年7月（湿季）和2019年7月（湿季）的光合N利用效率（PNUE）显著降低（p<0.05）;海南红豆在2019年7月（湿季）的光合N利用效率显著升高（p<0.05）;木荷在2019年7月（湿季）的光合N利用效率显著降低（p<0.05）。红枝蒲桃在2018年7月（湿季）的光合P利用效率（PPUE）显著降低（p<0.05）;海南红豆在2019年7月（湿季）的光合P利用效率显著升高（p<0.05）;木荷在2019年7月（湿季）的光合P利用效率显著降低（p<0.05）。这表明海南红豆对增温具有较好的适应能力,在增温下有较好的光合N利用效率和光合P利用效率,而红枝蒲桃和木荷在增温下光合N利用效率和光合P利用效率降低,在未来全球变化背景下,海南红豆相对于红枝蒲桃和木荷可能处于优势的地位。综上,木荷和红枝蒲桃幼苗在增温条件下生长受限,海南红豆在增温下生长良好,且有着适宜的叶片构建成本、较好的气孔策略和较强的N和P吸收能力以及较好的光合N利用效率和光合P利用效率,在未来全球变暖背景下,海南红豆相对于红枝蒲桃和木荷可能处于优势的地位。
关键词: 模拟增温 ；叶片功能性状 ；南亚热带 ；光合特征 ；化学计量 ；非结构性碳水化合物
被引量
6