草原沙漠化過程中植物葉面積的變化及其與土壤因子的關(guān)系
植物葉片是生態(tài)系統(tǒng)生命物質(zhì)同化系統(tǒng)的主要構(gòu)件,是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)生產(chǎn)和能量轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)。許多研究認(rèn)為,植物的一些葉片性狀與植物的生長對(duì)策及植物利用資源的能力緊密聯(lián)系, 能夠反應(yīng)植物適應(yīng)環(huán)境變化所形成的生存對(duì)策，有關(guān)植物葉特性與土壤的相關(guān)研究主要集中在農(nóng)田和森林生態(tài)系統(tǒng)方面本文選取草原植物主要葉特性——比葉面積和葉面積指數(shù)對(duì)沙漠化演變(自然狀態(tài)下)的響應(yīng)研究。
樣地的選擇：研究在選擇的沙漠化梯度上進(jìn)行。依據(jù)1985年草原普察在多倫縣境內(nèi)的布點(diǎn), 2001年8月用GPS重新尋找到其中的35個(gè)樣地,每個(gè)樣地隨機(jī)取3個(gè)1m*1m樣方做生態(tài)學(xué)調(diào)查; 2002和2003年的8月分別在縣境內(nèi)沙質(zhì)草原地帶分3個(gè)方向選取有明顯沙漠化梯度的樣地12個(gè)(包含4個(gè)梯度), 每個(gè)樣地隨機(jī)取 3個(gè)1m*1m樣方做生態(tài)學(xué)調(diào)查。在對(duì)3年取得的群落、種群和土壤數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析的基礎(chǔ)上對(duì)多倫縣境內(nèi)的沙質(zhì)草原劃分5階段。
取樣與測定：在5種類型樣地中每個(gè)樣方分植物種測地上生物量、葉干重和葉面積,選取每個(gè)梯度上都有的植物種——羊草、糙隱子草、冷蒿和扁蓿豆,于植物生長旺盛期隨機(jī)采集新鮮植物葉片 (中部 ), 分種混合, 用于葉面積指數(shù)測定。
比葉面積和葉面積指數(shù)測定：用葉面積測量儀測量
烘干稱重法測定1m*1m樣方植物葉片的干重,根據(jù)以下公式計(jì)算:
葉片面積由葉面積測量儀測量直接得到數(shù)據(jù)
比葉面積=葉片面積/葉片干重( g )
葉面積指數(shù)=比葉面積*1m2樣方植物葉片的干重
結(jié)果表明:隨著沙漠化加劇, 羊草和糙隱子草的比葉面積在沙漠化初期(梯度Ñ )下降顯著 (P < 0101) ,菊葉萎陵菜和冰草的比葉面積在沙漠化后期(梯度Ó )下降顯著(P < 0105), 寸草苔比葉面積下降不顯著(P > 0105) ,冷蒿比葉面積從沙漠化中、 后期開始顯著增加(P < 0105),扁蓿豆比葉面積從沙漠化初期開始顯著增大 (P < 0101); 羊草、糙隱子草和冷蒿的葉面積指數(shù)總體上呈顯著下降趨勢(P < 0101), 扁蓿豆葉面積指數(shù)顯著增加(P < 0101);羊草、 糙隱子草葉面積指數(shù)與土壤粘粒、 C、 N含量、 土壤含水量呈顯著正
相關(guān)(P < 0101), 與土壤 C /N比呈顯著負(fù)相關(guān) (P < 0101);冷蒿和扁蓿豆葉面積指數(shù)與土壤因子的相關(guān)性和上述二者正好相反 (P < 0105) ;在葉面積指數(shù)與土壤因子線性擬合中,糙隱子草葉面積指數(shù)與土壤 C /N擬合最高(R 2= 1),其次是羊草葉面積指數(shù)與土壤含水量的擬合(R2= 01992), 扁蓿豆葉面積指數(shù)與土壤 C /N擬合最低(R 2= 01268)。土壤 C /N是影響草原沙漠化過程中共有種葉面積的關(guān)鍵因子(P < 0105), 其影響大小為糙隱子草>羊草>冷蒿>扁蓿豆。
