浙江天童国家森林公园常绿阔叶植物二次抽枝进程研究

来源 :南京师范大学 | 被引量 : 8次 | 上传用户:benlums
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常绿阔叶林为中国东部亚热带地区的地带性森林植被。根据野外调查发现,该区部分常绿木本物种具有明显的二次抽枝现象,即在春天完成第一次抽枝,间隔一定的时间后又开始新一轮抽枝。而关于这些植物第二次抽枝的进程,迄今鲜有报道,限制了人们对这些植物生活史对策的理解。  本文以浙江天童常绿阔叶林中有二次抽枝的代表性植物为研究对象,调查并比较了第一次抽枝和第二次抽枝在昆虫取食压力、出叶进程(现叶动态、展叶动态、LMA动态)、小枝投资大小3个方面的差异,并对该区常绿阔叶林中植物第二次抽枝的发生比率进行野外调查,同时结合植物的生境、生活型和物种大小(包括基径、胸径和株高)3个方面做了统计分析,以探讨亚热带地区常绿阔叶植物第二次抽枝动态的主要特点。主要研究结果如下:  (1)对天童常绿阔叶林中7种常绿植物[窄基红褐柃(Eurya rubiginosa var.attenuata)、檵木(Loropetalum chinense)、光叶山矾(Symplocos lancifolia)、栲树(Castanopsis fargesii)、石栎(Lithocarpus glaber)、杨梅(Myrica rubra)和木荷(Schima superb)]第一、二次抽枝昆虫取食压力的研究表明:木荷、杨梅、石栎、栲树4种乔木植物第二次抽枝的叶片虫食率高于第一次抽枝,且木荷、杨梅、石栎差异显著;光叶山矾、檵木和窄基红褐柃3种灌木植物第一、二次抽枝的叶片虫食率没有差异。不同抽枝批次间虫食率的差异不仅与物种自身属性有关,还与气候因素(温度、水分等)、植物采取的防御策略等相关。  (2)对天童常绿阔叶林中5种常绿植物(光叶山矾、檵木、窄基红褐柃、栲树、杨梅)第一、二次抽枝进程现叶速率(叶片数量的增加速率)的研究表明:同一物种第一、二次抽枝的叶片数量增长模式相同,光叶山矾、檵木、窄基红褐柃和杨梅4个物种呈持续式增长,栲树则呈爆发式增长。但是不同抽枝批次间完成现叶所需时间并不完全相同,光叶山矾、窄基红褐柃和杨梅第二次抽枝完成现叶比第一次少6-9天,檵木和栲树第一、二次抽枝完成现叶所需时间则无差异。现叶速率的差异可能是植物对季节性气候的响应,也可能是对昆虫取食压力的适应。  (3)对天童常绿阔叶林中5种常绿植物(光叶山矾、橙木、窄基红褐柃、栲树、杨梅)第一、二次抽枝进程展叶速率(叶片面积的增加速率)的研究表明:展叶动态与现叶动态的增长趋势很相似,第一次抽枝较早的光叶山矾、檵木和窄基柃,第二次抽枝展叶速率显著高于第一次抽枝,展叶周期(叶面积持续时间)短;第一次抽枝较晚的杨梅和栲树则第一、二次抽枝之间没有差异,展叶速率均较高,展叶周期相对较短。展叶速率的差异可能是对温度的适应,也可能是对昆虫取食压力的适应。  (4)对天童常绿阔叶林中3种常绿植物(光叶山矾、檵木、杨梅)第一、二次抽枝进程LMA(比叶重:单位叶面积干重)的动态研究表明:与第一次抽枝相比,第二次抽枝虽然展叶开始较晚,但其LMA的增长速率明显快于第一次抽枝,并且最终第二次抽枝的LMA大于第一次抽枝。第二次抽枝可以通过快速增加LMA,还可能通过增加叶片的厚度、硬度等来抵抗昆虫取食。  (5)对天童常绿阔叶林中7种常绿植物(窄基红褐柃、橙木、光叶山矾、栲树、石栎、杨梅和木荷)第一、二次抽枝小枝投资的研究表明:第二次抽枝的投资总量均小于第一次抽枝,光叶山矾、窄基红褐柃、杨梅、栲树、木荷和石栎6种植物,第二次抽枝形成的小枝在叶片数量、单叶面积、小枝长度和小枝直径上都显著小于第一次抽枝,橙木第二次抽枝形成的小枝在叶片数量和小枝长度上没有差异,单叶面积和小枝直径则显著小于第一次抽枝。第二次抽枝的投资较小这可能与植物的养分限制有关。此外,也可以降低植物在冬天可能面临的损失。  (6)对天童常绿阔叶林中常绿植物二次抽枝的调查结果表明:所调查的43种常绿植物平均每个物种在小枝水平上第二次抽枝的发生比率为12.2%,其中有18个物种完全没有二次抽枝的现象,7个物种的二次抽枝比率小于1.0%,19个物种的二次抽枝比率大于5.0%。相关性分析表明,植物二次抽枝的发生与植物的生境、生活型和植株大小都显著相关。  总体上看,所研究物种第二次抽枝的叶片虫食率、现叶速率、展叶速率和LMA都不小于第一次抽枝,而第二次抽枝小枝投资总量较小,这可能是物种对相对较大的昆虫取食压力和即将来临的冬天不利条件等的适应。二次抽枝现象是植物在长期进化过程中所形成的重要生活史策略,有利于提高常绿阔叶林植物对外界环境的适应能力,对保护亚热带常绿阔叶林生物多样性和维持群落结构的稳定性等均有重要作用。
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