石灰岩山地淡竹(Phyllostanchys glauca)表型可塑性研究

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淡竹(Phyllostachys glauca)是赣西北石灰岩山地成片分布的优势物种。目前,人们对于淡竹在石灰岩山地适应策略还知之甚少。根据石灰岩山地生境的划分方法,将石灰岩山地划分为零星土、半连续土和连续土三个类型。本文通过对比不同土被生境淡竹形态(包括地上部形态、地下部鞭形态以及根系形态)、生物量分配以及解剖结构(叶和根的解剖结构)的特征,以期深入了解淡竹在石灰岩山地不同生境的可塑性变化及其生态意义,为研究石灰岩山地植物的生态适应性机理提供理论基础,并为石灰岩山地的植被恢复提供科学指导。主要研究结果如下:(1)石灰岩山地淡竹形态及根系的可塑性变化明显。零星土生境中,淡竹具有更大分株个体,基径达到3.05 cm,而在连续土基径只有2.08 cm。同时,与连续土生境相比,零星土生境和半连续土生境淡竹分枝更多(p=0.000<0.05)、比叶面积更大(p=0.002<0.05)。淡竹鞭径在连续土生境显著大于其它两种生境,而鞭芽数在半连续土生境达到最大值(p=0.008<0.05)。随土被连续性增大,淡竹蔸根总生物量、总根长和细根数量呈降低趋势,而比根长呈增大趋势。(2)不同生境石灰岩山地淡竹生物量分配具有较大可塑性。随着土被连续性的增大,淡竹具有更大的分株密度及更小的分株生物量。零星土淡竹分株生物量为2.22kg,分别为半连续土和连续土的1.43和2.8倍;零星土淡竹密度为2.52株/m2,半连续土和连续土分别为3.79株/m2和4.49株/m2。同时,淡竹叶、秆和根生物量分配存在显著差异。与连续土生境相比,零星土生境及半连续土生境淡竹叶生物量分配显著降低(p=0.000<0.05)、秆生物量分配显著增大(p=0.014<0.05)、根生物量分配也增大,但未达到显著性水平(p>0.05)。(3)不同生境石灰岩山地淡竹解剖结构产生了适应性的特征变化。具体表现为在零星土生境,淡竹具有更厚的叶片、角质层及叶肉组织,且维管束导管面积更大(p<0.05)。根解剖结构显示,零星土生境淡竹根厚壁组织占7.69%,薄壁组织占32.2%,大于半连续土生境的6.61%和29.66%及连续土生境的7.02%和25.31%。根横截面木质部导管面积表现出随土被连续性的增大而增大趋势。综上所述,石灰岩山地不同生境的淡竹在形态、生物量分配和解剖结构上都具有较强的可塑性变化。淡竹在分株大小和种群密度上的调整与生境的土被分布有密切关系。相比半连续土和连续土生境,零星土生境淡竹的叶生物量分配少、秆生物量分配的增加、叶片厚度和角质层厚度增加、根的薄壁组织增强等特征变化均与水分的减少丧失和增加储藏相关。因此,今后的研究需要进一步关注石灰岩山地淡竹结构特征与水分生理适应性研究,以洞悉其结构与功能的内在关系。
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