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热带园林种木质藤本植物叶性状与环境适应能力(2)
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摘要:SLA、LDMC、SLW是反映植物对资源的投资、利用、回报的叶经济功能性状指标[7]。由表2可知,紫萼龙吐珠与狭叶异翅藤、蒜香藤与炮仗花的SLA无显著差异,但
SLA、LDMC、SLW是反映植物对资源的投资、利用、回报的叶经济功能性状指标[7]。由表2可知,紫萼龙吐珠与狭叶异翅藤、蒜香藤与炮仗花的SLA无显著差异,但前两者与后两者间差异显著(P<0.05),且后2种植物SLA集中在160 cm2/g左右。另外,蒜香藤LDMC最大,且显著高于其他3种植物(P<0.05),紫萼龙吐珠LDMC最小;且蒜香藤和炮仗花SLW均大于0.006 0 g/cm2,紫萼龙吐珠和狭叶异翅藤SLW均小于0.004 0 g/cm2。这3种性状的结果均显示紫萼龙吐珠的资源利用能力强于蒜香藤和炮仗花,更容易对外界环境胁迫做出响应。因此在叶经济谱中,狭叶异翅藤、蒜香藤和炮仗花在经济谱中属于环境适应能力较弱的“快速投资——收益”型物种;紫萼龙吐珠SLA偏大、LDMC和SLW都偏低,在经济谱偏向处于“缓慢投资——收益”资源轴,对环境适应能力较强。
表 1 4种木质藤本植物叶绿素含量和比值分析Table 1 Chlorophyll content and ratio of 4 lianas植物名称 叶绿素a/(mg·L-1) 叶绿素b/(mg·L-1) 叶绿素a/b 叶绿素含量/(mg·g-1)紫萼龙吐珠 25.狭叶异翅藤 16.蒜香藤 18.炮仗花 23.
表 2 4种木质藤本植物叶经济性状分析Table 2 Economic traits of 4 lianas leaves植物名称 SLA/(cm2·g-2) LDMC/% SLW/(g·m-2)紫萼龙吐珠 272. 狭叶异翅藤 295. 蒜香藤 158. 炮仗花 167.
2.4 4种木质藤本植物环境适应性指标的主成分分析
由图2a可知,前3个主成分可以包含所测10个性状的大量信息,其特征值分别为7.105、4.067和1.307,前面陡峭的部分特征值大,包含的信息多,后面平坦的部分特征值小,包含的信息也少。荷载图可以在三维结构上显示出几个成分的贡献率,由图2b可知,前3个主成分贡献率分别为54.655%、31.285%和10.056%,总贡献率达95.995%。说明前3个主成分的指标能解释4种木质藤本植物对环境的适应能力。选取每个主成分中特征向量值绝对值大于0.8的为该成分的主要指标,则主成分1特征向量值绝对值大于0.8的指标有L、叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素含量、SLA和SLW;主成分2的主要指标有LDMC;主成分3没有主要指标。说明主成分1、2筛选出的指标是影响植物环境适应能力的主要指标,即可以作为评价植物对环境适应能力的主要性状有L、叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素含量、SLA、LDMC、SLW。
2.5 4种木质藤本植物环境适应性的模糊隶属函数分析
植物对环境适应性综合评价隶属函数值常用来评价植物的耐盐性、耐湿性等,从而比较各植物环境适应能力[7]。通过主成分分析筛选出的7个主要指标进行模糊隶属函数分析,获知各性状的环境适应性系数;然后根据模糊隶属函数公式进行计算,依据平均隶属函数值判断植物的环境适应能力,结果见表3。
表 3 4种木质藤本植物的隶属函数值Table 3 Subordinate function value of 4 lianas植物名称L叶绿素a 叶绿素b 叶绿素含量 SLV LDMC SLW 平均隶属函数 环境适应性紫萼龙吐珠 0.8 1 1 0.17 1 0 0.32 0.61 1狭叶异翅藤 0 0 0.01 0 0.34 0.49 0 0.12 4蒜香藤 0.4 0.15 0 1 0 1 1 0.5 3炮仗花 1 0.61 0.35 0.87 0.42 0.25 0.56 0.58 2
由表3可知,4种木质藤本植物的7个主要指标综合的平均隶属函数值分别为0.61、0.12、0.50、0.58。根据平均隶属函数值得知4种木质藤本对环境的适应能力强弱依次为紫萼龙吐珠、炮仗花、蒜香藤、狭叶异翅藤。据此可知,紫萼龙吐珠对环境的适应能力最强,其次是炮仗花和蒜香藤,而狭叶异翅藤则最弱。
3 结论与讨论
叶片是植物进行同化作用和蒸腾作用的主要器官,也是对环境最敏感的器官[16],在长期与环境的适应过程中,形成了一系列最优的适应环境的性状组合[9]。本试验中,炮仗花L最大,有较强的物理防御性[17]。现有研究表明,耐荫植物L和叶绿素a/b值较小,叶绿素浓度较喜阳植物高,且耐荫植物的形态性状和生理性状的可塑性较小[18]。不同的植物的光适应特性存在差异[19],试验结果表明紫萼龙吐珠L在4种植物中较高,叶绿素a、b含量、叶绿素最高,而叶绿素a/b的比值却最小,与前人研究成果一致,也进一步说明紫萼龙吐珠具有较强的光环境适应能力,可以更有效地利用散射光。对于城市园林绿化中日光环境变化较大的场地,如天桥底部、立交桥等,均可以利用紫萼龙吐珠营造垂直绿化景观。可见,4种植物环境适应能力从强到弱分别为紫萼龙吐珠、炮仗花、蒜香藤、狭叶异翅藤,与实践中木质藤本植物的选择与配置应用一致[20]。
Mason等[21]与宋光满等[22]的研究结果显示,木质藤本在长期进化过程中,为了适应环境的变化,在功能结构和形态结构等方面出现一定的权衡规律,与本研究结果一致。SLW通常是衡量叶片光合作用性能的一个参数,其倒数为SLA,形态上表现为L[11]。本研究中,SLW与SLA呈负相关关系,即叶片单位干质量投资回报率与叶片生长状态中单位面积获取能力和资源部署能力呈负相关关系[23]。植物SLW降低可导致单位面积获取资源的能力增强,这有利于植物在逆境中正常生长,提高植物对环境的适应能力[24]。已有研究表明,SLW降低是植物对生境光照条件不足做出的生理调节反应,紫萼龙吐珠SLW在4种植物中相对较小,而其生理性状指标均大于其他3种植物,体现出最强的环境适应能力,印证前人的研究[23]。
文章来源:《热带地理》 网址: http://www.rddlzz.cn/qikandaodu/2021/0515/733.html