森林光环境对4种天然灌木的光合作用和形态的影响

作     者：王暾 郭晋平 刘宁 张芸香 Wang Tun;Guo Jinping;Liu Ning;Zhang Yunxiang

作者机构：山西农业大学林学院太谷030801 

出 版 物：《林业科学》 (Scientia Silvae Sinicae)

年 卷 期：2011年第47卷第6期

页      面：56-63页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金(30970480) 教育部高等学校博士点基金(200801130002) 山西省留学基金(2008079) 

主　　题：天然灌木 林下光环境 光合作用 叶绿素含量 比叶面积 生物量分配 表型可塑性 

摘      要：以山西管涔山林区常见4种灌木三裂绣线菊、二色胡枝子、黄刺玫和虎榛子成年植株为材料,在10%～20%,30%～50%2种林下透光率和林外100%全光照3种光环境中,监测其光合特性、叶绿素含量等生理指标与比叶面积、叶面积比等形态以及生物量分配指标。结果表明:在林下10%～20%相对光强环境中,三裂绣线菊成年植株对低光环境的生理生态响应较小,其光合、叶绿素a含量、形态和大部分生物量分配特性与全光环境下生长的成年植株相同,且分配到茎的生物量减少,仅表观量子效率和叶绿素b含量显著高于中光(30%～50%)和全光环境植株。二色胡枝子成年植株对低光环境的的生理生态响应同样有限,其光合特性、叶面积比、叶重比和冠根比与全光下相同,且茎生物量分配减少,仅叶绿素b含量、比叶面积和根重比增加。与之相反,黄刺玫和虎榛子成年植株相对较强地响应了林下光环境,其最大净光合速率、光饱和点均在10%～20%光环境中下降,叶绿素a,b含量升高,根生物量分配减少,茎和地上部分生物量分配增加。另外黄刺玫的表观量子效率显著降低,而虎榛子的比叶面积和叶面积比显著增大。在表型可塑性上,黄刺玫和虎榛子的形态可塑性高于三裂绣线菊,但生理可塑性相似。这一结果支持形态可塑性与植物耐阴能力相关的假说,但不支持生理可塑性与高光环境适应性间的关系。这4种天然灌木成年植株在不同光环境下表现出的生理生态响应差异和表型可塑性特点将会显著影响它们在适生区域内不同森林群落中的地位,因此森林生态系统的恢复和保护实践中需要考虑灌木树种的光响应特征。