德夯岩溶河谷异质生境中半蒴苣苔的水分生理生态适应性
王晨瑶1
张婷1
曾德武2
李龙2
叶庆子3
田向荣4
1.吉首大学生物资源与环境科学学院,湖南吉首 416000;武陵山区植物资源保护与利用湖南省高校重点实验室,湖南吉首 4160002.吉首大学生物资源与环境科学学院,湖南吉首 4160003.湘西世界地质公园,湖南吉首 4160004.吉首大学生物资源与环境科学学院,湖南吉首 416000;武陵山区植物资源保护与利用湖南省高校重点实验室,湖南吉首 416000;杜仲综合利用技术国家地方联合工程实验室,湖南吉首 416000
摘要：以湘西世界地质公园德夯岩溶河谷内克隆植物半蒴苣苔(Hemiboea subcapitata)为材料,测定其生长、形态与光合水分生理指标,探究其对德夯岩溶台地河谷演化中形成的三类异质生境(峡谷岩壁表面、风化碎裂岩表和河岸有机质层)的水分生理生态适应性.结果显示:(1)异质生境中半蒴苣苔单(分)株叶片自然含水量仅有较小差异(<2%),而相对含水量和自然饱和亏则无显著差异;异质生境中叶片水分需求随基质含水量降低而明显增加,但叶片水势也随之显著降低.(2)单株生长差异大但群体累积生物量无明显差异.如峡谷岩壁表面单株的株高和叶面积均显著高于河岸有机质层单株,但群体累积株高、累积叶面积差异不显著.(3)单株外部形态变化显著,匍匐茎长度、直径和根着生密度均呈现峡谷岩壁表面>风化碎裂岩表>河岸有机质层的趋势;峡谷岩壁表面单株叶片比河岸有机质层单株平均增厚近 60 μm,比叶面积则降低至其 78.2%,气孔密度则显著降低至其 66%.(4)光合生理指标中,叶片气孔限制值随叶片水势降低而显著增加,同时气孔导度明显提升,故而胞间CO2 浓度并无明显变化,但峡谷岩壁表面单株叶片的净光合速率仅达到河岸有机质层单株叶片的69.6%.(5)水分亏缺最多的峡谷岩壁表面单株叶片水分利用效率却最低(3.029±0.461 μmol CO2·mmol-1 H2O),仅为河岸有机质层单株的 73%.表明,半蒴苣苔可通过自身水分维持机制来保证岩溶异质生境中单株水分的相对稳定,并以增加根系密度、匍匐茎长度、叶片厚度和重量,减少气孔密度等形态可塑性来适应干旱的岩溶岩壁生境,通过增加气孔导度保持蒸腾拉力来维持胞间CO2 浓度,以高耗水来维持生长状态相对稳定的方式达成对岩溶河谷水分异质性生境的适应.
关键词：岩溶河谷半蒴苣苔水分利用效率水分生理生态适应
分类号：Q948(植物生态学和植物地理学)
资助基金：国家自然科学基金(31660119)
论文发表日期：2024-08-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 900-910 )
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