不同海拔天山云杉叶功能性状.doc

不同海拔天山云杉叶功能性状
及其与土壤因子的关系
张慧文1，马剑英2，3，*，孙伟4，陈发虎1
(1．兰州大学西部环境教育部重点实验室，兰州730000;2．中国科学院寒区旱区环境与工程研究所敦煌戈壁荒漠生态与环境研究站，
兰州730000;3．华盛顿州立大学生物科学学院，普曼99163美国;4．怀俄明大学可再生资源系，怀俄明82071美国)
摘要:植物功能性状反映了植物对生长环境的响应和适应，将环境、植物个体和生态系统结构、过程与功能联系在一起。为阐明
天山北坡1420—2300m天山云杉(Piceaschrenkianavar．tianschanica)的叶片功能性状对环境的适应性变化，研究了天山云杉10
种叶片功能性状的变化规律以及与土壤因子的关系。结果表明叶长宽比(LL/LW)、叶面积(LA)、气孔密度(SD)、单位干重的
叶磷(LPC)和叶钾(LKC)含量沿海拔梯度呈上升趋势。单位干重的叶氮(LNC)含量、叶绿素含量(Chla+b)、叶片饱和含水量
(LWC)、叶片干物质含量(LDMC)和比叶重(LMA)随海拔的升高呈现非线性变化，前3项在海拔约2100m处达到最大值，分别
为(15．42±0．38)mg/g、(2．44±0．37)mg/g和(55．01±0．48)%，后两项在海拔约2100m处达到最小值，分别为(451.80±
6.28)mg/g、(252．33±3．60)g/m2。逐步回归分析结果显示，海拔梯度上影响LPC的主要土壤因子是土壤pH值和SWC，影响
LNC、LKC、Chla+b、LDMC、LMA和LWC的主要土壤因子是TN，影响LA、SD和LL/LW的主要土壤因子是SWC，可见SWC和
TN是天山云杉叶片功能特征沿海拔梯度变化的主要驱动因子。在优越的环境中植物叶片虽然具有较高的光合能力和较高的
相对生长速率，但是对资源的利用能力往往较低，在2100m附近LNC、Chla+b、LA最大，LMA、LDMC最小，因此判断此海拔附
近为天山云杉最适宜的生长范围。
关键词:天山云杉;叶功能性状;海拔;生态适应;土壤因子
AltitudinalvariationinfunctionaltraitsofPiceaschrenkianavar．tianschanica
andtheirrelationshiptosoilfactorsinTianshanMountains，NorthwestChina
ZHANGHuiwen1，MAJianying2，3，*，SUNWei4，CHENFahu1
1KeyLaboratoryofWesternChina'sEnvironmentalSystems(MinistryofEducation)，LanzhouUniversity，Lanzhou730000，China
2DunhuangGobiandDesertEcologicalandEnvironmentalResearchStation，ColdandAridRegionsEnvironmentalandEngineeringResearchInstitute，
ChineseAcademyofSciences，Lanzhou730000，China
3SchoolofBiologicalSciences，WashingtonStateUniversity，Pullman99163，USA
4DepartmentofRenewableResources，UniversityofWyoming，Wyoming82071，USA
Abstract:Plantfunctionaltraits，definedasmorpho-physio-phenologicaltraitswhichimpactfitnessindirectlyviatheir
effectsongrowth，reproductionandsurvival，thethreecomponentsofindividualperformance，linkenvironmentalfactors，
individualplantsandecosystemstructures，processesandfunctions．Variationinleaffunctionaltraitsisoneofthe
importantstrategiesthatplantsusedtorespondandadapttochangesinenvironmentalconditions．Thecontinuous
distributionofP．schrenkianavar．tianschanica，oneofthemajortreespeciesinnorthwesternChin