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科学研究

金叶榆叶片功能性状冠层差异及生态策略季节特征

  • 王超 ,
  • 刘婷 ,
  • 许爽 ,
  • 蔡侍书 ,
  • 赖泽宇 ,
  • 卢杰
展开
  • 1.西藏农牧大学高原生态研究所, 西藏 林芝 860000
    2.西藏高原森林生态教育部重点实验室, 西藏 林芝 860000
    3.西藏林芝高山森林生态系统国家野外科学观测研究站, 西藏 林芝 860000
    4.国家林业和草原局青藏高原林草科研监测基地, 西藏 林芝 860000
    5.西藏自治区高寒植被生态安全重点实验室, 西藏 林芝 860000
王超,助教,主要研究方向为森林生态学、植物功能生态学。Email:ecolwangc@163.com
卢杰,教授,主要研究方向为森林生态学。Email:tibetlj@163.com

收稿日期: 2025-08-12

  修回日期: 2025-10-11

  网络出版日期: 2026-04-17

基金资助

西藏农牧大学2025年学科建设项目“高原生态研究所生态学”(YJSXK2025-01);西藏农牧大学2025年学科建设项目“高原生态研究所资源利用与植物保护(资源利用方向)”(YJSXK2025-16)

Canopy variation in leaf functional traits and seasonal characteristics of ecological strategies in Ulmus pumila ‘Jinye’

  • WANG Chao ,
  • LIU Ting ,
  • XU Shuang ,
  • CAI Shishu ,
  • LAI Zeyu ,
  • LU Jie
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  • 1. Institute of Xizang Plateau Ecology, Xizang Agricultural and Animal Husbandry University, LinZhi 860000,Xizang, China
    2. Key Laboratory of Forest Ecology in Xizang Plateau(Xizang Agricultural and Animal Husbandry University), Ministry of Education, LinZhi 860000,Xizang, China
    3. LinZhi National Forest Ecosystem Observation and Research Station of Xizang, LinZhi 860000,Xizang, China
    4. National Forestry and Grassland Administration’s Scientific Research and Monitoring Base for Forests and Grasslands on the Qinghai-Tibet Plateau, LinZhi 860000,Xizang, China
    5. Key Laboratory of Alpine Vegetation Ecological Security in Xizang, LinZhi 860000,Xizang, China

Received date: 2025-08-12

  Revised date: 2025-10-11

  Online published: 2026-04-17

摘要

为阐明高海拔城市绿化树种金叶榆的多维适应机制,在西藏林芝测定其冠层垂直分层(上部、中部、基部)叶片在生长季(5—10月)的8个功能性状[叶绿素相对含量(RCC)、比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)、叶体积(LV)、叶组织密度(LTD)、叶片相对含水量(LRWC)、叶厚度(LT)、叶面积(LA)],并结合植物生态策略模型从空间和时间尺度对其进行解析。结果表明:1)8个功能性状均表现为中等变异,变异系数(Cv)为20%~50%,并呈现“稳态—弹性”双模变异格局,其中叶片相对含水量(Cv=7.68%)稳定性最高,而叶绿素相对含量(Cv=44.24%)表现出最高的可塑性;2)性状之间存在显著权衡关系,光合性状(SLA)与结构性状(LTD、LDMC)呈极显著负相关(P<0.01),与水分保持能力(LRWC)呈显著正相关(P<0.05),表明光合能力与水分维持功能之间存在协同关系;3)沿冠层垂直分层,性状组合由树冠基部以高SLA为特征的资源获取型策略,向冠层上部以较高LT为特征的保守型策略转变,反映了光资源获取与环境胁迫之间的空间权衡;4)季节动态表明,资源分配持续向胁迫耐受倾斜(S值从39%增至66%),抗干扰值(R)下降,而竞争值(C)保持相对稳定(19%~27%),体现出以胁迫耐受为主导的资源分配规律,并推动生态策略由耐胁迫-抗干扰型/竞争-耐胁迫-抗干扰型策略(SR/CSR)经耐胁迫型/竞争-耐胁迫-抗干扰型策略(S/CSR)逐渐演变为生长季末期的耐胁迫型/竞争-耐胁迫型策略(S/CS)。金叶榆通过冠层垂直分层与季节动态中的性状权衡和策略转换,形成了时空互补的多维适应机制,以应对高海拔环境胁迫。

本文引用格式

王超 , 刘婷 , 许爽 , 蔡侍书 , 赖泽宇 , 卢杰 . 金叶榆叶片功能性状冠层差异及生态策略季节特征[J]. 林草资源研究, 2025 , 0(5) : 96 -104 . DOI: 10.13466/j.cnki.lczyyj.2025.05.010

Abstract

To elucidate the multidimensional adaptation mechanisms of Ulmus pumila ‘Jinye’,an urban greening colored-leaf tree species in high-altitude regions,this study quantified eight leaf functional traits[relative chlorophyll content(RCC),specific leaf area(SLA),leaf dry matter content(LDMC),leaf volume(LV),leaf tissue density(LTD),leaf relative water content(LRWC),leaf thickness(LT),and leaf area(LA)]across a vertical canopy gradient(upper,middle,and basal layers)during the growing season(May-October)in Linzhi,Xizang.The analysis integrated vertical canopy stratification with the CSR plant ecological strategy model to examine adaptations across spatial and temporal scales.The results showed that:1)The eight functional traits exhibited moderate variation(Cv range:20%-50%)with a "stability-plasticity" dual pattern:leaf relative water content(Cv=7.68%)maintained the highest stability,while relative chlorophyll content(Cv=44.24%)manifested the maximum plasticity.2)Significant trade-offs existed among traits:the photosynthetic trait(SLA)was exhibited a highly significant negative correlation with structural traits(LTD,LDMC)(P<0.01),but positively correlated with water retention capacity(LRWC)(P<0.05),indicating a synergy between photosynthesis and water maintenance.3)Along the vertical canopy gradient,trait combinations shifted from a resource-acquisitive type(higher SLA at the base)to a conservative type(higher LT at the top),reflecting a spatial trade-off between light resource capture and environmental stress.4)Seasonal dynamics revealed a continuous shift in resource allocation toward stress tolerance(S value:increasing from 39% to 66%),accompanied by a decline in reproductive investment(R)and relative stability in competitiveness(C)(19%-27%).This substantiates a resource allocation pattern dominated by stress tolerance,which drove the ecological strategy transition from the stress-tolerant/ruderal/competitive-stress-tolerant-ruderal(SR/CSR)strategy,through the stress-tolerant/competitive-stress-tolerant-ruderal(S/CSR)strategy,to ultimately evolve into the stress-tolerant/competitive-stress-tolerant(S/CS)strategy by the end of the growing season.In conclusion,Ulmus pumila ‘Jinye’ has developed a spatiotemporally complementary multidimensional adaptation mechanism to mitigate high-altitude environmental stress through trait trade-offs and strategic shifts along the vertical canopy gradient and across seasonal dynamics.

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