民勤绿洲—荒漠过渡带植物叶性状的研究

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2022.01.008

植物研究 ›› 2022, Vol. 42 ›› Issue (1): 71-80.doi: 10.7525/j.issn.1673-5102.2022.01.008

民勤绿洲—荒漠过渡带植物叶性状的研究

王飞¹^,², 郭树江¹^,³(), 樊宝丽¹, 韩福贵¹^,², 王方琳¹^,², 张卫星¹, 张裕年¹^,²

^1.甘肃省治沙研究所，兰州 730070
^2.甘肃省荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室（培育基地），武威 733000
^3.甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站，民勤 733300

收稿日期:2020-11-13 出版日期:2022-01-20 发布日期:2021-12-30
通讯作者: 郭树江 E-mail:shujguo@126.com
作者简介:王飞（1987—），女，硕士，助理研究员，主要从事荒漠化防治研究。
基金资助:
国家青年科学基金项目(31700339);国家地区基金项目(31760238);国家面上基金项目(41671528);中科院“西部之光”计划

Plant Leaf Traits in Minqin Oasis-desert Transition Zone

Fei Wang¹^,², Shujiang Guo¹^,³(), Baoli Fan¹, Fugui Han¹^,², Fanglin Wang¹^,², Weixing Zhang¹, Yunian Zhang¹^,²

^1.Gansu Desert Control Resesrch Institiute，Lanzhou 730070
^2.State Key Laboratory Breeding Base of Desertification and Aeolian Sand Disaster Combating，Wuwei 733000
^3.Gansu Minqin National Studies Station for Desert Steppe Ecosystem，Minqin 733300

Received:2020-11-13 Online:2022-01-20 Published:2021-12-30
Contact: Shujiang Guo E-mail:shujguo@126.com
About author:Wang Fei（1987—），female，master degree，research assistant，mainly engaged in desertification control research.
Supported by:
National Science Foundation for Youth(31700339);National and Regional Fund Projects(31760238);National general Fund project(41671528);The Light of the West project of the Chinese Academy of Sciences

摘要/Abstract

摘要：

以民勤绿洲—荒漠过渡带20种主要植物为研究对象，通过对叶片6个功能性状的测定，分析荒漠植物叶性状的变异及相关性，比较不同功能群植物叶性状的差异性，探讨荒漠植物对环境的适应性，为该地区植被的恢复和重建提供理论依据。结果表明：①叶性状存在种间差异且变异程度不同，变异范围为14.11%~47.63%，叶绿素含量（ChlC）变异系数最大，叶片全氮含量（LCC）变异系数最小。②叶干物质含量（LDMC）与ChlC、LCC均呈极显著正相关（P＜0.01），ChlC与LCC呈极显著正相关（P＜0.01），其他叶性状间相关性不显著。③不同功能群植物叶性状存在显著差异。其中，豆科植物叶片LDMC、ChlC、LCC极显著高于藜科植物（P＜0.01）。草本植物叶片比叶面积（SLA）极显著高于灌木植物叶片（P＜0.01）。一年生植物叶片SLA、LNC显著高于多年生植物（P＜0.05）；多年生植物叶片LDMC极显著高于一年生植物（P＜0.01）；多年生植物叶片C含量显著高于一年生植物（P＜0.05）。C₃植物叶片LDMC、ChlC显著高于C₄植物（P＜0.05）；C₄植物叶片δ¹³C极显著高于C₃植物（P＜0.01）；C₃植物叶片LCC极显著（P＜0.01）高于C₄植物。

关键词: 叶性状, 变异系数, 功能群, 民勤

Abstract:

To explore the adaptability of plants to the environment and provide a theoretical basis for the restoration and reconstruction of vegetation in Minqin oasis-desert transition zone， 20 kinds of main plant were used， 6 functional characters of leaves were determined， variation characteristics and correlation of leaf traits were analyzed， and the difference of leaf traits of different functional groups were compared respectively. The results showed that： ①There were interspecific differences and different degrees of variation in leaf traits， the variation range from 14.11% to 47.63%， the variation coefficient of ChlC was the largest， while that of LCC was the smallest. ②LDMC with ChlC or LCC showed extremely significant positive correlation（P<0.01）， ChlC with LCC showed extremely significant positive correlation（P<0.01）， while the correlation between other leaf traits was not significant. ③There were significant differences in leaf traits among different functional groups. LDMC， ChlC and LCC in legumes were significantly higher than those in chenopodiaceae plants（P<0.01）. The SLA of herb leaves was significantly higher than that of shrub plants（P<0.01）. SLA and LNC of annual plants were significantly higher than those of perennial plants（P<0.05）. The LDMC of perennial leaves was significantly higher than annual leaves（P<0.01）. The content of C in leaves of perennial plants was significantly higher than that of annual plants（P<0.05）. LDMC and ChlC of C₃ plants were significantly higher than that of C₄ plants（P<0.05）. The δ¹³C of C₄plants was significantly higher than that of C₃ plants（P<0.01）. LCC content in leaves of C₃ plants was significantly higher than that of C₄ plants（P<0.05）.

Key words: leaf traits, coefficient variation, functional group, Minqin

中图分类号:

Q944.56

王飞, 郭树江, 樊宝丽, 韩福贵, 王方琳, 张卫星, 张裕年. 民勤绿洲—荒漠过渡带植物叶性状的研究[J]. 植物研究, 2022, 42(1): 71-80.

Fei Wang, Shujiang Guo, Baoli Fan, Fugui Han, Fanglin Wang, Weixing Zhang, Yunian Zhang. Plant Leaf Traits in Minqin Oasis-desert Transition Zone[J]. Bulletin of Botanical Research, 2022, 42(1): 71-80.

图/表 7

表1

图1

表2

表3

图2

图3

表4

参考文献 40

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植物种及拉丁名 Species	科及拉丁名 Family	生长型 Growth form	光合型 Photosynthetic type	生活史 Life history
梭梭 Haloxylon ammodendron	藜科 Chenopodiaceae	灌木 Shrub	C₄	多年生 Perennial
沙拐枣 Calligonum mongolicum	藜科 Chenopodiaceae	灌木 Shrub	C₄	多年生 Perennial
白刺 Nitraria tangutorum	蒺藜科 Zygophyllaceae	灌木 Shrub	C₃	多年生 Perennial
沙蒿 Artemisia desertorum	菊科 Compositae	灌木 Shrub	C₃	多年生 Perennial
芦苇 Phragmites australis	禾本科 Gramineae	草本 Herbage	C₃	多年生 Perennial
霸王 Zygophyllum xanthoxylum	蒺藜科 Zygophyllaceae	灌木 Shrub	C₃	多年生 Perennial
沙木蓼 Atraphaxis frutescens	蓼科 Polygonaceae	灌木 Shrub	C₃	多年生 Perennial
柠条锦鸡儿 Caragana korshinskii	豆科 Leguminosae	灌木 Shrub	C₃	多年生 Perennial
花棒 Hedysarum scoparium	豆科 Leguminosae	灌木 Shrub	C₃	多年生 Perennial
多枝柽柳 Tamarix ramosissima	柽柳科 Tamaricaceae	灌木 Shrub	C₃	多年生 Perennial
花花柴 Karelinia caspia	菊科 Compositae	草本 Herbage	C₃	多年生 Perennial
沙冬青 Ammopiptanthus mongolicus	豆科 Leguminosae	灌木 Shrub	C₃	多年生 Perennial
砂引草 Tournefortia sibirica	紫草科 Boraginaceae	草本 Herbage	C₃	多年生 Perennial
甘草 Glycyrrhiza uralensis	豆科 Leguminosae	草本 Herbage	C₃	多年生 Perennial
猪毛菜 Salsola collina	藜科 Chenopodiaceae	草本 Herbage	C₄	一年生 Therophytes
盐生草 Halogeton glomeratus	藜科 Chenopodiaceae	草本 Herbage	C₄	一年生 Therophytes
沙蓬 Agriophyllum squarrosum	藜科 Chenopodiaceae	草本 Herbage	C₄	一年生 Therophytes
五星蒿 Bassia dasyphylla	藜科 Chenopodiaceae	草本 Herbage	C₄	一年生 Therophytes
碟果虫实 Corispermum patelliforme	藜科 Chenopodiaceae	草本 Herbage	C₃	一年生 Therophytes
苦豆子 Sophora alopecuroides	豆科 Leguminosae	草本 Herbage	C₃	多年生 Perennial

叶性状 Leaf Traits	平均值 Average	最大值 Max	最小值 Min	中值 Median	标准差 SD	变异系数 CV /%
比叶面积SLA /（cm²·mg^-1）	0.057±0.006	0.095	0.023	0.060	0.026	46.07
干物质含量LDMC /%	23.96±2.21	39.570	9.340	23.220	9.890	41.27
叶绿素含量ChlC /（mg·g^-1 FW）	1.13±0.12	2.370	0.500	0.980	0.540	47.63
碳同位素δ¹³C /‰	-23.29±1.08	-13.810	-27.760	-25.320	4.820	20.70
全碳含量LCC /（mg·g^-1）	406.50±12.83	506.320	298.750	413.950	57.340	14.11
全氮含量LNC /（mg·g^-1）	28.60±0.99	35.110	19.050	28.850	4.450	15.55

性状 Leaf traits	比叶面积 SLA	干物质含量 LDMC	叶绿素含量 ChlC	碳同位素 δ¹³C	全碳含量 LCC	全氮含量 LNC
比叶面积 SLA	1
干物质含量 LDMC	-0.352	1
叶绿素含量ChlC	0.070	0.766^**	1
碳同位素 δ¹³C	-0.010	-0.191	-0.401	1
全碳含量 LCC	-0.312	0.816^**	0.711^**	-0.364	1
全氮含量 LNC	0.118	-0.018	0.236	0.146	-0.068	1

研究区域 Survey region	比叶面积 SLA /（m²·kg^-1）	干物质含量 LDMC /（g·g^-1）	全碳含量 LCC /（mg·g^-1）	全氮含量 LNC /（mg·g^-1）	参考文献 References
新疆准格尔盆地荒漠 Xinjiang Junggar Basin	14.20	0.07	/	13.69	［13］
毛乌素沙地丘间低地 Inter-dune lowland in the Mu Us Sandy Land	16.29	0.32	416.60	20.36	［14］
宁夏中部干旱带 The arid region of middle Ningxia	15.82	0.23	/	/	［15］
内蒙古科尔沁沙地 Horqin Sand Land	16.90	0.27	/	24.7	［16］
青海省沙珠玉治沙站 Shazhuyu sand control experimental station of Qinghai Province	9.80	/	/	30.2	［17］
民勤绿洲—荒漠过渡带 Minqin oasis-desert transition zone	5.70	0.24	406.50	28.60	本文

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民勤绿洲—荒漠过渡带植物叶性状的研究

Plant Leaf Traits in Minqin Oasis-desert Transition Zone

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