基于δ^(13)C估算水分利用效率的2种模型比较——以峨眉山雷洞坪植物为例

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作者 陈淼 刘顺 +2 位作者 许格希 陈健 史作民 《陆地生态系统与保护学报》 2024年第2期14-23,共10页

【目的】通过对基于碳稳定同位素值(δ^(13)C)估算水分利用效率(iWUE)的2种模型(是否考虑叶肉导度,gm)之间差异的研究,有助于进一步理解gm对植物iWUE的影响。【方法】选择峨眉山雷洞坪针阔混交林中不同生长型植物,采集了48个物种的117... 【目的】通过对基于碳稳定同位素值(δ^(13)C)估算水分利用效率(iWUE)的2种模型(是否考虑叶肉导度,gm)之间差异的研究,有助于进一步理解gm对植物iWUE的影响。【方法】选择峨眉山雷洞坪针阔混交林中不同生长型植物,采集了48个物种的117个叶片样品,通过测定其叶片δ^(13)C,对比了早期估算iWUE模型(iWUEsim模型,将gm看作无穷大)与包含gm效应的iWUE模型(iWUEmes模型)之间的iWUE差异(iWUE_(difference)),以及这种差异随植物生长型变化的趋势。【结果】结果显示,iWUEsim的平均值(42.23±1.33μmol·mol^(-1))显著高于iWUEmes的平均值(28.10±0.65μmol·mol^(-1)),高估比例为3.64%~72.11%(平均49.58%±1.30%)。不同生长型植物的iWUEsim均显著大于iWUEmes,其中草本植物高估比例3.64%~48.00%(平均29.20%±5.16%),灌木高估比例13.68%~67.73%(平均48.44%±1.83%),乔木高估比例32.04%~72.11%(平均54.08%±1.47%)。此外,叶片功能性状对iWUE_(difference)有显著影响,相比于叶片厚度、叶片干物质含量和单位质量叶片氮含量,单位面积叶片氮含量和比叶重是影响iWUE_(difference)变化的主要因素。【结论】将gm看作无穷大会造成对基于δ^(13)C估算的iWUE的高估,未来估算植物iWUE时应考虑gm的影响。 展开更多

关键词 内在水分利用效率 叶肉导度 碳稳定同位素 植物生长型 单位面积叶片氮含量 比叶重

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青海省沙珠玉治沙站17种主要植物叶性因子的比较 被引量：86

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作者 李永华 罗天祥 +3 位作者 卢琦 田晓娅 吴波 杨恒华 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期994-999,共6页

国外大量研究结果表明,具有高叶氮含量和低比叶面积的干旱地区植物往往具有较高的水分利用效率。选取青海省沙珠玉治沙站地区17种主要植物(野生9种,人工8种) ,分别测定其比叶面积(SL A) ,单位重量叶氮含量(Nmass)及单位面积叶氮含量(Nar... 国外大量研究结果表明,具有高叶氮含量和低比叶面积的干旱地区植物往往具有较高的水分利用效率。选取青海省沙珠玉治沙站地区17种主要植物(野生9种,人工8种) ,分别测定其比叶面积(SL A) ,单位重量叶氮含量(Nmass)及单位面积叶氮含量(Narea) ,并与贡嘎山湿润森林样带测定数据进行比较分析。结果表明,Nmass随SL A的增加而增加,但Nmass与SL A关系格局在固定沙丘野生多年生草本-灌木植物(类群1,Narea>3.0 g m- 2 )与流动沙丘野生短命草本植物(类群2 ,Narea<3.0 g m- 2 )之间存在策略位移现象,即在相同SL A下,类群1比类群2具有更高的叶氮含量,或在相同Nmass时类群1比类群2具有更小的比叶面积。在8个人工物种中,柠条锦鸡儿、中间锦鸡儿、绵柳和西北沙柳等灌木属于类群1,而甘草、小叶锦鸡儿、柽柳和青杨属于类群2 ,前者比后者具备更好的干旱适应机制,建议在生产上优先考虑前者。流动沙丘野生短命草本植物具有较低的叶氮含量和较高的比叶面积,这一特征与流动沙丘土壤贫瘠及其生长期内降水集中和土壤水分含量相对丰富密切相关。 展开更多

关键词 单位重量叶氮含量 单位面积叶氮含量 比叶面积 水分利用效率 高寒沙区

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天童栲树冠层叶片碳同位素组成特征及与光合参数关系 被引量：3

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作者 彭舜磊 由文辉 +2 位作者 王强 蒋跃 余华光 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2016年第3期274-277,共4页

植物冠层叶片存在稳定性碳同位素贫化效应,反映了冠层光合能力的异质性。通过测试不同月份栲树冠层冠顶至冠下8m叶片δ^(13) C及叶片最大光合速率(A_(max))和单位质量叶片氮含量(N_(mass)),分析了冠层叶片δ^(13) C的时空分布特征及其与... 植物冠层叶片存在稳定性碳同位素贫化效应,反映了冠层光合能力的异质性。通过测试不同月份栲树冠层冠顶至冠下8m叶片δ^(13) C及叶片最大光合速率(A_(max))和单位质量叶片氮含量(N_(mass)),分析了冠层叶片δ^(13) C的时空分布特征及其与A_(max)和N_(mass)的相关关系,验证树高极限的水力限制假说。结果表明:不同月份和冠层高度对冠层叶片δ^(13) C存在极为显著的影响(p<0.01),从冠顶到冠下8m叶片δ^(13) C平均值的变化范围为-28.61‰^-31.67‰,冠层叶片δ^(13) C随冠层高度降低呈线性极为显著减小(R^2=0.727,p<0.001);冠层叶片δ^(13) C随A_(max)和N_(mass)的增大而增大,呈极为显著的对数曲线关系(R^2=0.514,R^2=0.610,p<0.000 1),不支持树高极限的水力限制假说。 展开更多

关键词 栲树 冠层 叶片稳定性碳同位素 最大净光合速率 叶片单位质量氮含量

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神农架海拔梯度上4种典型森林的乔木叶片功能性状特征 被引量：50

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作者 罗璐 申国珍 +1 位作者 谢宗强 喻杰 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第21期6420-6428,共9页

研究植物群落叶片功能性状沿环境梯度的变化可以更好地认识群落对环境的适应机制,海拔梯度在较小的空间范围内浓缩了不同的群落类型和环境梯度,是研究和理解群落与环境关系的理想场所。以神农架海拔梯度上4种典型森林为研究对象,分析了... 研究植物群落叶片功能性状沿环境梯度的变化可以更好地认识群落对环境的适应机制,海拔梯度在较小的空间范围内浓缩了不同的群落类型和环境梯度,是研究和理解群落与环境关系的理想场所。以神农架海拔梯度上4种典型森林为研究对象,分析了4种典型森林优势乔木树种的LMA、LDMC、Narea、Nmass、叶片厚度及叶片叶绿素含量等主要叶片功能性状随海拔的变化规律及各功能性状之间的相关性,以期从叶片功能性状角度揭示群落适应环境的机制。研究结果表明:在780—1970 m范围内,神农架海拔梯度上典型森林乔木优势种叶片的、Narea和叶片厚度随海拔升高而下降,而海拔2570 m的亚高山针叶林的LMA、Narea和叶片厚度最高,分别为187.37 g/cm2、1.92 g/m2和385.31 um,且针叶林的LMA是常绿阔叶林的2倍、落叶阔叶林的3.7倍;除常绿落叶阔叶混交林的Nmass小于落叶阔叶林外,Nmass随海拔升高(780—2570 m)而下降;海拔最高(2570 m)的针叶林和海拔最低(780 m)的常绿阔叶林的LDMC和叶绿素含量最高,分别为454.93 g/kg、407.64 g/kg和48.84、44.12;而海拔介于二者之间的常绿落叶阔叶混交林和落叶阔叶林的LDMC和叶绿素含量则最低,分别为338.93 g/kg、337.3 g/kg和38.73、38.19。叶片各功能性状之间存在着显著的相关性:叶片厚度与LMA/LDMC及LMA显著正相关。叶片叶绿素含量与Narea显著正相关。LMA与LDMC、Narea、叶片厚度、叶绿素含量显著正相关,LDMC与Narea、叶绿素含量、叶片厚度显著正相关,Narea与叶片厚度、叶绿素含量显著正相关,叶片厚度、叶绿素含量显著正相关。本研究进一步表明,随着海拔梯度上升环境条件的变化,森林群落不同物种功能性状间的相互作用共同决定着森林群落对环境的适应性。 展开更多

关键词 海拔梯度 叶绿素含量 叶干物质含量(LDMC) 比叶重(LMA) 叶厚(LT) 单位面积氮含量(Narea) 单位质量氮含量(nmass)

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氮磷添加对金露梅叶片化学计量及光合特征的影响 被引量：12

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作者 郭淑青 李文金 +1 位作者 张仁懿 王刚 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期629-634,718,共7页

通过三种养分添加处理,氮添加(5、10和15g·m-2)、磷添加(梯度同氮添加)、氮磷同时添加[(5g N+5g P)·m-2、(10g N+10g P)·m-2、(15g N+15g P)·m-2],对照(无养分添加),探讨养分添加对金露梅叶片性状氮含量(Nmass)、... 通过三种养分添加处理,氮添加(5、10和15g·m-2)、磷添加(梯度同氮添加)、氮磷同时添加[(5g N+5g P)·m-2、(10g N+10g P)·m-2、(15g N+15g P)·m-2],对照(无养分添加),探讨养分添加对金露梅叶片性状氮含量(Nmass)、磷含量(Pmass)、氮磷比(N∶P)、比叶重(LMA)、净光合速率(Pn)和光合氮利用效率(PNUE)的影响,以及各性状之间的相互关系。结果表明:在处理水平上,除N或P显著提高金露梅叶片的N∶P外,氮、磷添加对叶片其它性状无显著影响;不同氮、磷处理下添加水平对金露梅叶片的Nmass、N∶P、Pn和PNUE均有显著影响,随着养分水平提高,各性状的变化模式各不相同,叶片Pmass无明显变化,而叶片LMA虽有降低的趋势但不显著。回归分析表明,叶片Pmass与Nmass之间呈显著正相关(R2=0.347,P<0.001),叶片Nmass与N∶P之间也呈显著正相关(R2=0.018,P<0.05),而叶片Pmass与N∶P呈显著负相关(R2=0.505,P<0.001);叶片LMA与Pn之间显著负相关(R2=0.02,P<0.05),而与PNUE之间显著正相关(R2=0.077,P<0.001)。这表明在一定范围内,环境变化可以改变金露梅叶片的养分保持能力、光合能力以及养分利用效率。 展开更多

关键词 金露梅 氮含量 磷含量 氮磷比 比叶重 净光合速率 光合氮利用效率

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山西霍山不同功能型植物叶性特征的比较研究 被引量：20

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作者 吕金枝 苗艳明 +1 位作者 张慧芳 毕润成 《武汉植物学研究》 CSCD 北大核心 2010年第4期460-465,共6页

选取山西霍山地区30种主要植物(乔木7种、灌木10种、草本植物13种),分别测定了其比叶面积(SLA),单位重量叶氮含量(Nmass)及单位面积叶氮含量(Narea),初步探讨了3种功能型植物的部分叶性特征,并进行了比较分析。结果表明:在霍山地区这个... 选取山西霍山地区30种主要植物(乔木7种、灌木10种、草本植物13种),分别测定了其比叶面积(SLA),单位重量叶氮含量(Nmass)及单位面积叶氮含量(Narea),初步探讨了3种功能型植物的部分叶性特征,并进行了比较分析。结果表明:在霍山地区这个特定的环境下,草本植物的SLA最大,灌木次之,乔木最小;对于Nmass,同样是草本植物最高,灌木次之,乔木最低;而Narea乔木最高,灌木次之,草本最低,表现出在相同环境下,不同功能型植物的叶性特征的差异性。不同功能型植物的SLA与Nmass呈正相关关系,与Narea呈负相关关系,表现出在相同环境下,不同功能型植物叶性关系的相似性。 展开更多

关键词 比叶面积 单位重量叶氮含量 单位面积叶氮含量 霍山 山西

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太岳山典型阔叶乔木冠层叶片性状的分布格局 被引量：5

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作者 苗艳明 吕金枝 毕润成 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期483-486,共4页

以太岳山4种阔叶乔木不同冠层高度的叶片为研究对象,用LI-3000A叶面积仪和Li-6400便携式光合作用测定系统分别测定了这4种乔木不同冠层高度叶片的叶面积大小和单位面积的叶光饱和速率(Aarea);同时测定了其叶氮含量;计算了其比叶面积(SLA... 以太岳山4种阔叶乔木不同冠层高度的叶片为研究对象,用LI-3000A叶面积仪和Li-6400便携式光合作用测定系统分别测定了这4种乔木不同冠层高度叶片的叶面积大小和单位面积的叶光饱和速率(Aarea);同时测定了其叶氮含量;计算了其比叶面积(SLA)、单位面积叶氮含量(Narea)、单位重量叶氮含量(Nmass)、单位重量的叶光饱和速率(Amass)和光合氮素利用效率(PNUE),对植株不同冠层高度叶片的SLA、叶氮和光合特性的空间分布格局进行了比较研究,结果表明:Aarea、Amass、Nmass、PNUE、SLA和Narea在树冠上层、中层和下层的差异均达到了极显著水平(P<0.001),表明树冠不同高度的叶片性状参数差异较大;在相同SLA下,Nmass和Narea在冠层中的分布均表现为中层>上层>下层,并出现平行位移现象;Aarea和Nmass都以中层值最大,表明冠层光合能力分布格局以中层相对较高。 展开更多

关键词 比叶面积 单位面积叶氮含量 单位重量叶氮含量 单位重量的叶光饱和速率 单位面积的叶光饱和速率 光合氮素利用效率

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不同功能型植物光合特性及其与叶氮含量、比叶重的关系 被引量：128

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作者 郑淑霞 上官周平 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期171-181,共11页

以秦岭南部的宁陕县和黄土高原地区的富县和神木为研究地点,研究不同气候带区乔木、灌木和草本植物的光合特性及其与叶片氮含量(Nmass)、比叶重(LMA)的作用关系。结果表明,宁陕、富县和神木3个地区之间的乔木、灌木和草本植物的光饱和速... 以秦岭南部的宁陕县和黄土高原地区的富县和神木为研究地点,研究不同气候带区乔木、灌木和草本植物的光合特性及其与叶片氮含量(Nmass)、比叶重(LMA)的作用关系。结果表明,宁陕、富县和神木3个地区之间的乔木、灌木和草本植物的光饱和速率(Pmax)、光合氮利用效率(PNUE)、PSⅡ电子传递量子效率(ФPSⅡ)、Nmass和LMA差异均达显著水平(p<0·05),神木地区乔木、灌木和草本植物的Pmax均显著高于宁陕和富县。3个地区的乔木、灌木和草本植物之间的Pmax、PNUE、ФPSⅡ、PSⅡ最大光能转换效率(Fv/Fm)、Nmass和LMA差异均达显著水平(p<0·05),草本植物的Pmax和PNUE明显高于灌木和乔木。由南向北分布的宁陕、富县和神木3个地区,随着气候干旱的加剧,乔木、灌木和草本植物的LMA均呈增加的趋势,且不同功能型植物的LMA的大小比较为乔木>灌木>草本植物。宁陕、富县和神木地区近60种植物(包括乔木、灌木和草本植物)的LMA与Nmass、PNUE与LMA均呈极显著的负相关(p<0·01),而Pmax与Nmass呈显著的正相关(p<0·05)。对光合参数之间的相关分析表明,Pmax与PNUE呈极显著的正相关(p<0·01),而Pmax与ФPSⅡ呈极显著的负相关(p<0·01)。 展开更多

关键词 光饱和速率 光合氮利用效率 PSⅡ电子传递量子效率 氮含量 比叶重 功能型

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常绿阔叶林8种乔灌木叶片氮含量及其分配与光合能力的关系 被引量：5

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作者 纪倩倩 李德志 +5 位作者 刘微 赖苏雯 陈惠娟 陈青青 耿松 贠小涛 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1849-1859,共11页

以浙江天童国家森林公园常绿阔叶林为研究对象,采用空间代替时间的方法,研究了5个不同演替阶段常见的4种乔木以及4种灌木叶片的光饱和速率(Pmax)、光合氮素利用效率(PNUE)及其与叶片氮含量(NL)、叶片氮素在细胞壁的分配比例(细胞壁N/叶... 以浙江天童国家森林公园常绿阔叶林为研究对象,采用空间代替时间的方法,研究了5个不同演替阶段常见的4种乔木以及4种灌木叶片的光饱和速率(Pmax)、光合氮素利用效率(PNUE)及其与叶片氮含量(NL)、叶片氮素在细胞壁的分配比例(细胞壁N/叶片总N,NCW/NL)、氮素在光合酶中的分配比例(NR/NL)、单位面积叶干重(LMA)的相互关系。结果表明:(1)演替系列4种乔木和4种灌木各种间指标除NL外均表现出显著差异,前期种较后期种具有更高的NR/NL、PNUE、Pmax,而后期种LMA、NCW/NL、MCW/ML(细胞壁干重/叶片总干重)更大,NL在乔木各种间差异不明显,在灌木种间则差异显著;乔木种较灌木种具有更大的LMA、NCW/NL、MCW/ML,而NR/NL则较灌木小;8种植物的Pmax与NL以杨梅为最高,连蕊茶最低;苦槠具有最高的PNUE,而栲树最低。(2)随着演替的进行,前期种的NR/NL、PNUE、Pmax有减小趋势,而LMA、NCW/NL、MCW/ML逐渐增大,后期种则表现出相反的趋势。(3)NR/NL与Pmax、PNUE之间呈显著正相关关系,而LMA、NCW/NL、MCW/ML则与Pmax、PNUE、NR/NL显著负相关。研究认为,NR/NL与NCW/NL之间的负相关性及其对PNUE的影响可以在一定程度上解释树木在光合与维持两方面的权衡关系以及演替的生理机制。 展开更多

关键词 常绿阔叶林 演替 光合氮利用效率 氮素分配 比叶重

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内蒙古中东部草原克氏针茅和大针茅的叶性分析 被引量：4

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作者 贾美清 高玉葆 杨勇 《天津师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第1期57-63,共7页

以内蒙古中东部草原分布的克氏针茅和大针茅为研究对象,对不同生境和相同生境下二者的叶性特征进行了分析研究.结果表明:在不同生境下,从典型草原西部边缘到典型草原东部,贫瘠生境中克氏针茅和大针茅采取单位面积高氮含量的生存策略、... 以内蒙古中东部草原分布的克氏针茅和大针茅为研究对象,对不同生境和相同生境下二者的叶性特征进行了分析研究.结果表明:在不同生境下,从典型草原西部边缘到典型草原东部,贫瘠生境中克氏针茅和大针茅采取单位面积高氮含量的生存策略、相对肥沃生境中的克氏针茅和大针茅则采取单位面积低氮含量的生存策略,二者比叶面积的变化趋势均与生境中前期获得的实际降雨量变化趋势一致,即生境中前期获得的实际降雨量高则比叶面积相对较高;在相同生境下,克氏针茅采取高比叶面积、低单位面积氮含量的生存适应策略,大针茅采取低比叶面积、高单位面积氮含量的生存适应策略. 展开更多

关键词 克氏针茅 大针茅 比叶面积 单位面积氮含量 单位重量氮含量

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不同氮磷比及水分添加对刨花楠叶片相对含水量及比叶重的影响 被引量：5

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作者 苏兵强 《南方林业科学》 2018年第6期7-11,21,共6页

通过不同氮磷添加及控水实验,探讨不同氮磷比及土壤水分添加处理对刨花楠叶片相对含水量(LRWC)及比叶重(LMA)的影响。结果表明:(1)不同氮磷比添加处理对刨花楠叶片LRWC有显著影响,且随着处理时长的变化而变化,但对其叶片LMA则表现为短... 通过不同氮磷添加及控水实验,探讨不同氮磷比及土壤水分添加处理对刨花楠叶片相对含水量(LRWC)及比叶重(LMA)的影响。结果表明:(1)不同氮磷比添加处理对刨花楠叶片LRWC有显著影响,且随着处理时长的变化而变化,但对其叶片LMA则表现为短期(4周)差异不明显,中后期(8～12周)存在明显差异;(2)受干旱胁迫处理后的叶片LRWC在初期(4周)与对照叶片存在显著差异,但中后期(8～12周)则差异不明显;受干旱胁迫处理后的叶片LMA小于对照叶片;(3)不同氮磷比及水分复合处理对刨花楠叶片LRWC与LMA均有显著影响。研究结果可为开展刨花楠优良苗木培育及选择适合的人工造林地环境等提供重要依据。 展开更多

关键词 氮磷比 水分添加 叶片相对含水量 比叶重 刨花楠

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