Page 138 - 《广西植物》2023年第3期
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5 3 8 广 西 植 物 43 卷
km ꎬ是全球分布面积最大、岩溶发育最强烈、地貌 ( Caesalpinia sappan ) 采 用 播 种 造 林ꎬ 泡 核 桃
2
类型最齐全、生态环境最脆弱的地区( 何霄嘉等ꎬ (Juglans sigillata)、长穗桑( Morus wittiorum)、任豆
2019)ꎮ 其地质背景独特、复杂且时空异质性高ꎬ (Zenia insignis)和香椿(Toona sinensis)采用裸根苗
水土地下漏失严重ꎬ植被无法获得充足的水分ꎬ生 造林ꎬ其余为容器苗造林ꎮ 造林后连续抚育 3 年ꎮ
长受到限制ꎬ一旦遭到破坏ꎬ极难恢复ꎬ甚至会引 1.2 试验材料
发和加剧土地石漠化ꎮ 水分亏缺是该区植被生 在退耕还林区内ꎬ选择坡位、坡向和苗木长势
长、分布和恢复重建的主要限制因子( Gu et al.ꎬ 基本一致的地块作为试验样地ꎬ从中选取不同生
2015ꎻ 谭凤森等ꎬ 2019)ꎮ 岩溶植被在长期进化过 活型和叶片质地存在显著差异的 8 种适生植物作
程中形成了独特的形态结构和生理适应机制( 倪 为研究对象(表 1)ꎮ
隆康等ꎬ 2019ꎻ 黄甫昭等ꎬ 2021)ꎬ这为探讨岩溶 1.3 测定方法
植物的光合生理及其背后的生态学机理提供了良 试验于植物生长旺季 8 月上旬ꎬ选择连续晴朗
好的研究对象ꎮ 目前ꎬ有关岩溶植物光合作用的 天气ꎬ在 8:00—18:00 时段内ꎬ采用 Li ̄6400XT 便
研究多集中于不同物种或基于不同环境因子控制 携式光合作用测量系统( Li ̄Corꎬ Inc.ꎬ USA) 的 2
cm × 3 cm 标准透明叶室测定植物叶片光合日变
下 的 比 较 研 究 ( 罗 绪 强 等ꎬ 2019ꎻ 李 玉 凤 等ꎬ
2020ꎻ 欧芷阳等ꎬ 2020)ꎬ对退化的岩溶生态系统 化ꎬ每隔 2 h 测定 1 批次ꎮ 测定时ꎬ设置气体流速
 ̄1
植被恢复过程中植物光合生理对异质性生境的响 为 500 μmols ꎬ保持叶室与自然光线垂直ꎮ 每
应及其适应性调控机理的研究较少ꎮ 本研究以桂 物种测定 3 株ꎬ每株选取 3 片受光方向一致、叶位
西南岩溶区 8 种适生植物为研究对象ꎬ拟探讨如 相同、大小相近、健康成熟的叶片进行测定ꎮ 输出
 ̄2
下问题:(1)不同物种及生活型植物间光合特征参 的测 定 参 数 包 括 净 光 合 速 率 ( P ꎬ μmol m
n
 ̄1
 ̄1
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数是否存在差异ꎻ(2)植物光合特征参数的种内和 s )、气孔导度(G ꎬ molm s )、胞间 CO 浓度
s
2
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种间变异特征如何ꎻ(3)检验 LES 理论在局域尺度 (C ꎬ μmol mol )、蒸 腾 速 率 ( T ꎬ mmol m
i
r
上的适用性ꎮ 这些问题的科学解答ꎬ不仅能客观 s )和大气 CO 浓度( C ꎬ μmolmol ) 等ꎮ 水分
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2 a
地反映出岩溶植物的生理适应机制ꎬ还能有效地 利用效率( WUE = P / T ꎬ μmol mol ) 和气孔限制
 ̄1
n
r
揭示植物群落的构建与维持机制ꎬ为西南岩溶区 值(L = (C -C ) / C ×100%) 的计算方法参见文献
s
a
i
a
石漠化综合治理和生态恢复重建提供科学依据ꎮ (欧芷阳等ꎬ 2020)ꎮ
1.4 数据处理
1 研究地区与方法 鉴于植物叶片 P 多在 10:00 前后达到日最大
n
值ꎬ因此选取该时刻的光合数据ꎬ对各光合特征参
1.1 研究区概况 数进行正态性和方差齐性检验ꎬ测定数据均服从
研 究 地 位 于 广 西 平 果 市 太 平 镇 旺 里 村 正态分布和方差齐性ꎻ然后采用单因素方差分析
(107°28′24″ E、23°35′10″ N)ꎬ海拔 402.0 ~ 667.5 (one ̄way ANOVA) 和最小显著性差异法( LSD) 检
mꎬ属南亚热带季风气候ꎬ光照充足ꎬ热量丰富ꎬ雨 验不同物种及生活型之间的均值是否存在显著性
量充沛ꎬ雨热同期ꎮ 年均日照时数为 1 682.7 hꎬ年 差异ꎮ 采 用 变 异 系 数 ( CV = 标 准 偏 差 / 平 均 值 ×
均气温为 18.1 ~ 21.5 ℃ ꎬ年均降水量为 1 400 ~ 100%)衡量各参数在种内、种间和总体水平的变
1 550 mmꎬ集中分布于 5—9 月ꎬ占全年降水量的 异程度ꎮ 其中ꎬ种内变异利用各物种所有个体的
70%以上ꎬ年均蒸发量为 1 571.9 mmꎬ相对湿度为 实测值计算ꎬ种间变异利用每个物种的平均值计
81%ꎬ全年无霜期 345 dꎮ 该地区为典型的岩溶峰 算ꎬ总体变异采用所有个体的实测值计算ꎮ 利用
丛洼地地貌ꎬ山势险峻ꎬ岩石裸露率高ꎬ土层稀少、 线性混合模型( linear mixed modelꎬ LMM) 和方差
浅薄且分布不连续ꎬ人为干扰强烈ꎬ原始植被已遭 分解方法对生活型、物种和个体水平上的性状变
破坏ꎬ退化为藤刺灌丛或草丛ꎬ局部土地石漠化趋 异进行方差分解ꎮ 以生活型为固定因子ꎬ物种和
势明显ꎮ 2016 年退耕还林ꎬ引入材用类、药用类、 个体为嵌套随机因子ꎬ相应光合特征参数作为因
油料类、果木类、蔬菜类和观赏类等水土保持植物 变量 构 建 线 性 混 合 模 型ꎬ 通 过 限 制 最 大 似 然
32 种ꎬ 其 中 茶 条 木 ( Delavaya toxocarpa) 和 苏 木 (restricted ̄maximum ̄likelihoodꎬREML)来拟合模型ꎬ