氮添加对山西太岳山天然油松林主要植物叶片性状的影响

为探讨植物性状对大气氮沉降的响应与适应机制,该文以中国特有的、在北方温性针叶林中广泛分布的天然油松(Pinus tabuliformis)林为研究对象,在2009–2013年开展了氮添加对植物叶片性状影响的野外控制试验,4个氮添加浓度分别为0 kg·hm–2·a–1(CK)、50 kg·hm–2·a–1(低氮)、100 kg·hm–2·a–1(中氮)和150 kg·hm–2·a–1(高氮)。试验过程中分别测定了油松、蒙古栎(Quercus mongolica)、茶条槭(Acer ginnala)、毛榛(Corylus mandshurica)、沙梾(Cornus bretschneideri)、绣线菊(Spiraea salicifolia)、金银忍冬(Lonicera maackii)、羊须草(Carex callitrichos)、龙常草(Diarrhena mandshurica)、大火草(Anemone tomentosa)和玉竹(Polygonatumodoratum)等11种主要植物的9种叶片性状,包括叶厚度(LT)、比叶面积(SLA)、干物质含量(LDMC)、叶氮含量(LNC)、叶磷含量(LPC)等。结果表明：1)在氮添加影响下,玉竹等个别物种的LT和SLA、绣线菊等部分物种的叶面积(LA)和LDMC差异显著,上述所有物种的LNC与大多数物种的叶绿素含量(CC)、LPC显著增加,油松等9种植物叶片N：P发生显著变化,不同年龄、不同类型的植物叶片对氮添加的响应不同。2)叶性状之间普遍存在显著相关性,如SLA与LNC和LPC极显著正相关,LT与LNC和LPC极显著负相关,且相关性随氮添加强度变化。3)11种植物的叶片特征空间分布规律与叶经济谱的描述一致,氮添加使植物在特征空间中的位置向叶片薄、生长快、叶寿命短的“快速投资-收益型”一端发生移动；在垂直方向上,阔叶乔木、灌木及草本的位置与针叶乔木的移动方向相反。当环境改变时,植物会改变生存策略,调整资源分配,从而保证物种间相对位置和群落整体结构的稳定性。叶经济谱的形成不依赖于环境的变化,而是植物一种固有的属性。