4种槭树叶功能性状及其关系对季节变化的响应

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2023.02.009

植物研究 ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (2): 242-250.doi: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.02.009

4种槭树叶功能性状及其关系对季节变化的响应

刘阳¹, 许丽颖¹(), 魏统超¹, 申澜懿¹, 刘斗南², 刘月³^,⁴

^1.牡丹江师范学院生命科学与技术学院，牡丹江 157011
^2.牡丹江师范学院化学化工学院，牡丹江 157011
^3.东北林业大学林学院森林生态系统可持续经营教育部重点实验室，哈尔滨 150040
^4.吉林省林业科学研究院，长春 130033

收稿日期:2022-07-27 出版日期:2023-03-20 发布日期:2023-03-07
通讯作者: 许丽颖 E-mail:swxxly@126.com
作者简介:刘阳（1997—），女，硕士研究生，主要从事植物生理及生态学研究。
基金资助:
牡丹江师范学院研究生科技创新项目(kjcx2021-018mdjnu);牡丹江师范学院博士启动基金(MNUB202107);黑龙江省教育厅基本科研业务费(1452ZD012)

Response of Leaf Functional Traits and their relationships to Seasonal Changes in Four Acer Species

Yang LIU¹, Liying XU¹(), Tongchao WEI¹, Lanyi SHEN¹, Dounan LIU², Yue LIU³^,⁴

^1.School of Life Science and Technology，Mudanjiang Normal College，Mudanjiang 157011
^2.School of Chemistry and Chemical Engineering，Mudanjiang Normal College，Mudanjiang 157011
^3.Key Laboratory of Sustainable Forest Ecosystem Management-Ministry of Education，School of Forestry，Northeast Forestry University，Harbin 150040
^4.Jilin Academy of Forestry，Changchun 130033

Received:2022-07-27 Online:2023-03-20 Published:2023-03-07
Contact: Liying XU E-mail:swxxly@126.com
About author:LIU Yang（1997—），female，master candidate，mainly engaged in research of botany.
Supported by:
Postgraduate Science and Technology Innovation Project of Mudanjiang Normal University(kjcx2021-018mdjnu);Doctoral Start Fund of Mudanjiang Normal University(MNUB202107);The Basic Research Business Fee Support Project in Heilongjiang Province(1452ZD012)

摘要/Abstract

摘要：

以牡丹江地区的白牛槭（Acer mandshuricum）、茶条槭（Acer tataricum subsp. ginnala.）、糖槭（Acer saccharum）、五角槭（Acer pictum subsp. mono）4种槭树为研究对象，分别于春季、夏季和秋季进行取样，测定叶片性状指标（叶厚度、气孔长度、气孔宽度、气孔密度、叶脉密度、比叶面积及色素质量分数），分析叶片各性状的季节变化趋势，并探讨色素与叶性状间在不同季节下的关系。结果如下：（1）4种槭树均表现为在夏季具有较高的叶厚度、较低的比叶面积和气孔密度，在秋季具较高的比叶面积和叶脉密度、较低的叶厚度。（2）4种槭树均为在夏季有较高的叶绿素a、b，在秋季色素质量分数均降低，季节变化区间分别为叶绿素a 77.40%~98.80%，叶绿素b 85.60%~99.53%，类胡萝卜素4.29%~78.52%。（3）色素与叶性状关系密切，季节动态下色素与比叶面积、气孔密度、叶脉密度正相关，与叶厚度、气孔长度、气孔宽度负相关（P<0.05），但不同季节相关性略有差异。4种彩叶植物的叶片在应对不同季节的气候条件时形成了不同的构建策略，其叶片功能性状的变异体现了彩叶植物适应季节变化的权衡机制。

关键词: 季节动态, 形态性状, 色素, 彩叶植物, 相关性

Abstract:

Four species of Acer （A. mandshuricum， A. tataricum subsp. ginnala.， A. saccharum， A. pictum subsp. mono）on Mudanjang were selected as materials in spring， summer and autumn， respectively， and the seasonal variation trend of leaf traits（e.g. leaf thickness（T_L）， stomata length（L_S）， stomata width（W_S）， stomata density（D_S）， leaf vein density（D_V）， specific leaf area（A_SL） and pigment content） were analyzed， and the relationship between pigments and leaf morphological traits in different seasons were explored respectively. The result showed that：（1）Four kinds of Acer species showed higher T_L， lower A_SL and D_S in summer， higher A_SL and D_V， lower T_L in autumn. （2）The chlorophyll a and b of four Acer species were higher in summer， and the pigment content decreased in autumn. Their seasonal variation ranges were chlorophyll a 77.40%-98.80%， chlorophyll b 85.60%-99.53%， and carotenoids 4.29%-78.52%. （3）Pigment was closely related to leaf morphological traits. Under seasonal dynamics， pigments were positively correlated with A_SL， D_S and D_V， and negatively correlated with T_L， L_S and W_S（P<0.05）， but the correlations were slightly different in different seasons. The leaf was formed different construction strategies in response to climatic conditions in different seasons in four color species. The variation of leaf functional traits reflected the trade-off mechanism of colored-leaf plants adapting to seasonal changes.

Key words: seasonal dynamics, morphological traits, pigment, colored-leaf plant, correlation

中图分类号:

S792.35

刘阳, 许丽颖, 魏统超, 申澜懿, 刘斗南, 刘月. 4种槭树叶功能性状及其关系对季节变化的响应[J]. 植物研究, 2023, 43(2): 242-250.

Yang LIU, Liying XU, Tongchao WEI, Lanyi SHEN, Dounan LIU, Yue LIU. Response of Leaf Functional Traits and their relationships to Seasonal Changes in Four Acer Species[J]. Bulletin of Botanical Research, 2023, 43(2): 242-250.

图/表 5

表1

图1

表2

表3

图2

参考文献 39

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物种 Species	季节 Season	叶绿素a Chlorophyll a /（mg·g^-1）	叶绿素b Chlorophyll b /（mg·g^-1）	类胡萝卜素 Carotinoid /（mg·g^-1）	叶绿素a/b Chla/b
白牛槭 AM	春季Spring	2.85±0.04b	1.12±0.03a	0.52±0.01a	2.54
	夏季Summer	3.20±0.02a	1.19±0.07a	0.30±0.03b	2.69
	秋季Autumn	0.72±0.02c	0.17±0.01b	0.31±0.01b	4.23
茶条槭 AG	春季Spring	2.52±0.01b	0.83±0.01a	0.53±0.01a	3.05
	夏季Summer	2.97±0.12a	0.79±0.09a	0.37±0.03b	3.74
	秋季Autumn	0.04±0.01c	0.02±0.01b	0.21±0.00c	1.70
糖槭 AS	春季Spring	1.00±0.03b	0.21±0.01b	0.24±0.01b	4.67
	夏季Summer	2.29±0.31a	0.50±0.06a	0.47±0.08a	4.61
	秋季Autumn	0.03±0.01c	0.02±0.01c	0.10±0.01b	1.87
五角槭 AP	春季Spring	1.42±0.05a	0.61±0.10a	0.24±0.01a	2.33
	夏季Summer	1.62±0.56a	0.89±0.20a	0.29±0.08a	1.86
	秋季Autumn	0.02±0.01b	0.004±0.003b	0.22±0.01a	5.50

季节 Season		T_L	A_SL	D_S	L_S	W_S	D_V	ω_Chla	ω_Chlb
春季 Spring	A_SL	-0.727	1
	D_S	-0.152	-0.568	1
	L_S	0.876	-0.310	-0.603	1
	W_S	0.894	-0.539	-0.295	0.823	1
	D_V	0.123	-0.752	0.937	-0.371	0.049	1
	ω_Chla	-0.895	0.386	0.519	-0.987^*	-0.769	0.314	1
	ω_Chlb	-0.986^*	0.608	0.307	-0.943	-0.889	0.042	0.954^*	1
	ω_Car	-0.749	0.153	0.678	-0.956^*	-0.620	0.536	0.966^*	0.844
夏季 Summer	A_SL	-0.555	1
	D_S	-0.225	-0.662	1
	L_S	0.672	-0.147	-0.568	1
	W_S	0.859	-0.142	-0.648	0.905	1
	D_V	-0.368	-0.300	0.820	-0.897	-0.783	1.
	ω_Chla	-0.445	0.018	0.559	-0.961^*	-0.763	0.931	1
	ω_Chlb	-0.974^*	0.724	0.020	-0.624	-0.761	0.254	0.408	1
	ω_Car	0.901	-0.591	-0.002	0.287	0.597	0.031	-0.014	-0.885
秋季 Autumn	A_SL	0.132	1
	D_S	-0.213	-0.873	1
	L_S	0.489	0.126	-0.572	1
	W_S	0.720	0.683	-0.831	0.702	1
	D_V	-0.291	-0.774	0.983^*	-0.714	-0.867	1
	ω_Chla	-0.307	0.740	-0.351	-0.567	0.053	-0.172	1
	ω_Chlb	-0.295	0.699	-0.287	-0.619	0.013	-0.105	0.997^**	1
	ω_Car	-0.824	0.373	-0.099	-0.627	-0.410	0.056	0.791	0.780

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4种槭树叶功能性状及其关系对季节变化的响应

Response of Leaf Functional Traits and their relationships to Seasonal Changes in Four Acer Species

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