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摘要
研究蕨类在不同垂直高度下叶功能性状及其相关关系的差异,可为揭示大型蕨类叶片的资源利用策略提供科学依据。以阔叶红松(Pinus koraiensis)林内的粗茎鳞毛蕨(Dryopteris crassirhizoma)、东北蹄盖蕨(Athyrium brevifrons)和荚果蕨(Matteuccia struthiopteris) 3种蕨类为研究对象,将个体按叶片垂直高度分为上、中、下3层,分别测定其比叶面积、叶干物质含量、净光合速率、瞬时水分利用效率、叶氮含量和叶磷含量,并测定每株个体的光环境和土壤因子,重点揭示叶功能性状的垂直变异规律及相关关系。结果表明:(1) 3种蕨类叶干物质含量随叶片垂直高度增加均呈递增趋势,比叶面积无显著差异;东北蹄盖蕨和荚果蕨净光合速率随叶片垂直高度增加呈递增趋势;荚果蕨瞬时水分利用效率随叶片垂直高度增加先增后减,叶氮含量逐渐减少;粗茎鳞毛蕨叶磷含量随叶片垂直高度增加表现为先增后减。(2)叶氮含量与比叶面积,瞬时水分利用效率与净光合速率显著正相关;叶氮含量与叶干物质含量,叶干物质含量与比叶面积则显著负相关;上述叶功能性状间的相关关系在不同垂直高度间均无显著差异。(3)土壤有效磷含量和土壤pH是不同垂直高度叶功能性状变异的主要影响因子,土壤有效磷含量对叶功能性状变异的解释度最高。该研究表明,阔叶红松林内大型蕨类的叶功能性状存在一定的垂直差异,然而个体内部性状间的变化速率基本恒定,光环境和土壤因子对不同垂直高度叶功能性状变异的影响程度不同。
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