王钊颖¹, 陈晓萍¹, 程英², 王满堂³, 钟全林^1,4, 李曼¹, 程栋梁^,1,4,*1福建师范大学福建省植物生理生态重点实验室, 福州 350007
²江西武夷山国家级自然保护区管理局, 江西上饶 334500
³枣庄学院城市与建筑工程学院, 山东枣庄 277160
⁴福建师范大学地理研究所, 福州 350007

Leaf and fine root economics spectrum across 49 woody plant species in Wuyi Mountains

Zhao-Ying WANG¹, Xiao-Ping CHEN¹, Ying CHENG², Man-Tang WANG³, Quan-Lin ZHONG^1,4, Man LI¹, Dong-Liang CHENG^,1,4,*1Fujian Provincial Key Laboratory of Plant Eco-physiology, Fujian Normal University, Fuzhou 350007, China
²Administrative Bureau of Jiangxi Wuyishan National Nature Reserve, Shangrao, Jiangxi 334500, China
³School of City and Architecture Engineering, Zaozhuang University, Zaozhuang, Shandong 277160, China
⁴Institute of Geography, Fujian Normal University, Fuzhou 350007, China

通讯作者: * (chengdl02@aliyun.com)

编委: 邓建明
责任编辑: 李敏
收稿日期:2020-08-14接受日期:2021-01-26网络出版日期:2021-03-20

基金资助:

国家自然科学基金(32071555) 国家自然科学基金(31722007) 国家自然科学基金(31971643) 国家重点研发计划(2017YFC0505400) 福建省****滚动项目(2018J07003)

Corresponding authors: * (chengdl02@aliyun.com)
Received:2020-08-14Accepted:2021-01-26Online:2021-03-20

Fund supported:

National Natural Science Foundation of China(32071555) National Natural Science Foundation of China(31722007) National Natural Science Foundation of China(31971643) National Key R&D Program of China(2017YFC0505400) Fujian Natural Science Funds for Distinguished Young Scholars(2018J07003)

摘要
植物经济谱能够阐述维管植物在资源获取和储存之间的权衡策略, 为理解生态位分化和物种共存机制等提供科学依据。该研究通过对武夷山49种木本植物的单叶面积(ILA)、比叶面积(SLA)、叶碳含量(LCC)、叶氮含量(LNC)和叶磷含量(LPC)等5个叶片性状以及根组织密度(RTD)、比根长(SRL)、比根面积(SRA)、根碳含量(RCC)、根氮含量(RNC)和根磷含量(RPC)等6个细根性状进行测定, 探讨木本植物叶片与细根经济谱是否存在以及常绿和落叶物种间的植物经济谱差异。结果表明: 沿着性状贡献率相对较大的PC1轴, 能够定义出叶经济谱(LES)、根经济谱(RES)和整株植物经济谱(WPES)。大部分常绿物种分布在经济谱保守的一侧, 而大部分落叶物种聚集在获取的一侧。此外, 叶片PC1、细根PC1和整株植物PC1的两两得分之间均存在显著正相关关系, 常绿和落叶物种具有共同的异速指数, 但不存在共同的异速常数。这些结果揭示了亚热带物种叶片与细根的策略遵循着WPES的协调整合, 表明叶片、细根以及整株植物之间是采取协同变化的资源策略, 而分布于经济谱两端的常绿和落叶物种则是通过不同的方式来构建WPES。
关键词： 权衡策略;常绿物种;落叶物种;植物功能性状;植物经济谱;武夷山

Abstract
Aims The plant economics spectrum would explain the trade-off strategies of vascular plants between resource acquisition and resource storage, and provide a scientific basis for understanding the mechanisms of niche differentiation and species coexistence.
Methods In this study, we measured leaf/root traits of 49 woody plants species in Wuyi Mountains, including individual leaf area (ILA), specific leaf area (SLA), leaf carbon content (LCC), leaf nitrogen content (LNC) and leaf phosphorus content (LPC), root tissue density (RTD), specific root length (SRL), specific root surface area (SRA), root carbon content (RCC), root nitrogen content (RNC) and root phosphorus content (RPC). Then, we detected if the leaf and fine root economics spectrum of the plants exist, and analyzed the differences of the plant economics spectrum between evergreen and deciduous species.
Important findings The results showed that along the PC1 axis, a leaf economics spectrum (LES), a root economics spectrum (RES) and a whole-plant economics spectrum (WPES) can be defined, respectively. Most of the evergreen species were on the conservative side, while deciduous species, on the acquisitive side of the economics spectrum. There were significant positive correlations among the scores of leaf PC1, root PC1 and whole-plant PC1. In the relationships, evergreen and deciduous species shared common scaling exponents, but common scaling constants lack, revealing that the leaf and root strategies of the subtropical species are coordinated toward the integration of WPES. The evergreen and deciduous species distributed at different sides of the economics spectrum are in different ways to construct the WPES.
Keywords：trade-off strategy;evergreen species;deciduous species;plant functional traits;plant economics spectrum;Wuyi Mountains


PDF (1307KB)元数据多维度评价相关文章导出EndNote|Ris|Bibtex收藏本文
引用本文
王钊颖, 陈晓萍, 程英, 王满堂, 钟全林, 李曼, 程栋梁. 武夷山49种木本植物叶片与细根经济谱. 植物生态学报, 2021, 45(3): 242-252. DOI: 10.17521/cjpe.2020.0280
WANG Zhao-Ying, CHEN Xiao-Ping, CHENG Ying, WANG Man-Tang, ZHONG Quan-Lin, LI Man, CHENG Dong-Liang. Leaf and fine root economics spectrum across 49 woody plant species in Wuyi Mountains. Chinese Journal of Plant Ecology, 2021, 45(3): 242-252. DOI: 10.17521/cjpe.2020.0280




“植物功能性状”是指对植物体定植、存活、适应度等具有潜在显著影响的一系列植物属性(Reichet al., 2003), 是植物在长期进化过程中适应环境的产物(Díazet al., 2016), 并且能对生态系统过程产生强烈影响(Cornelissen et al., 2003)。将经济学的“投资-收益权衡”理论应用到植物的资源分配研究中, 可定量分析植物叶片功能性状间的相互关系(陈莹婷和许振柱,2014)。Wright等(2004)在全球尺度上定义出一条连续变化的叶功能性状组合谱, 即“叶经济谱(LES)”, 用以阐述维管植物资源获取和储存之间的权衡策略, 其可以通过性状指标的变化范围及其数量关系表现出来(Wrightet al., 2005)。谱的一端代表植物的“快速投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有廉价的组织投资与快速的投资回报(即获取策略); 而另一端则代表植物的“缓慢投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有昂贵的组织投资和较慢的投资回报(即保守策略)(Wrightet al., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017)。在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014)。叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012)。细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997)。二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象。

独立于生境的植物经济谱, 能够定量地解释植物总体在生长速率及胁迫环境中的耐受策略差异(曲鹏等, 2018)。有研究表明, 植物存在与LES类似的代表根在生产力与持久性之间权衡策略的根经济谱(RES)(Reich, 2014; Prieto et al., 2015), 植物的根性状沿着两种不同的策略边界范围演化: 一种是具有保守性策略的粗根系植物, 而另一种是具有获取性策略的细根系植物(Ma et al., 2018)。Ding等(2020)的研究指出, 细根性状的变异分为两个主要维度: 第一维度主要由根直径(RD)和比根长(SRL)代表, 表示根寿命和资源获取效率之间的权衡; 第二维度代表了根养分(即N、P)和根组织密度(RTD)的协调变化, 表示资源吸收的获取-保守权衡, 即RES。但Kong等(2019)研究发现, 木本植物的RD与RTD、根氮含量(RNC)之间存在非线性关系, 这种非线性关系不支持RES的预测。因此木本植物RES是否存在仍值得研究。除此之外, 由于生物普遍存在强烈的物理限制以及性状和生活史的权衡选择(Reich et al., 1999), Reich (2014)认为所有器官中存在统一的资源获取和处理速率(快、中或慢速), 存在一条综合的整株植物经济谱(WPES)。关于叶和根之间的关系, Freschet等(2010)、de la Riva等(2016)、Wang等(2017)和Liu等(2010)诸多****的研究均支持二者及其与整株植物之间的功能性状存在高度协调的观点。然而, Fortunel等(2012)研究发现木质根性状与叶性状并无显著相关; Isaac等(2017)还发现种内LES和RES彼此独立, 根性状会随环境条件而变化, 但叶性状及其功能不一定会发生相应的变化。有研究表明, 当设置不同的处理和环境梯度时, 叶、根性状间的相关性并不一致(Reich et al., 1998; Craine & Lee, 2003; Craine et al., 2005; Tjoelker et al., 2005; Withington et al., 2006; Liu et al., 2010)。因此, 关于植物不同器官(即叶和根)的性状如何在不同物种之间共变, 以及这种共变与整株植物经济谱的相关程度等均存在争议(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 表明这仍然是一个值得研究的问题。通常, 良好的叶功能取决于根部吸收的水分和养分, 而根部生长又取决于叶光合作用产生的碳水化合物(Chapin III, 1980)。植物叶和根的生态策略应该是建立在WPES上的, 叶和根性状的变异共同决定了物种的表现(Grime et al., 1997; Pérez-Ramoset al., 2012; Poorter et al., 2014; Reich, 2014)。因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1)。

植物经济谱能够反映具有相似策略的物种如何沿着性状变异轴汇集或分散(Díazet al., 2016; Zhao et al., 2017)。Wright等(2004)指出当物种按照叶习性来划分时, 不同物种的叶片投资策略会沿着全球叶经济谱分布, 即在LES上能够区分出常绿和落叶物种。常绿和落叶物种在叶经济性状方面的确存在一定的差异。与常绿物种相比, 落叶物种的叶面积较大(唐青青等, 2016), 单位面积的叶质量较低(即LMA低), 叶片养分的含量相对较高, 光合速率也较高(Reich et al., 1997; Aerts, 1999; Westoby et al., 2002; Wright et al., 2004)。除此之外, 在叶和根形态性状关系上, 落叶进化枝在比叶面积(SLA)和比根长(SRL)间表现出显著的负相关关系(高SLA可以在短生长季节促进更快生长, 而低SRL可以保护根免于冻结(Geng et al., 2014)); 但常绿进化枝显示出较弱的正相关关系或无显著相关性(Medeiros et al., 2017)。落叶物种由于相对频繁地落叶和生长新叶, 对土壤养分的需求量大, 有高的资源获取率, 属于营养获取型; 常绿物种叶片寿命长, 对养分需求较少, 故常绿习性被认为是对贫瘠土壤生境的一种适应性(Aerts, 1995; Givnish, 2002)。上述研究结果表明, 落叶物种倾向于采取获取策略, 而常绿种类通常采取保守策略(Givnish, 2002)。但研究叶性状关系并不能简单地直接套用其他尺度的研究结果, 全球尺度的LES是否适用于局地尺度仍值得探究(何芸雨等, 2019)。本研究力求验证武夷山的常绿和落叶物种是否也能够沿着综合的WPES被区分开来。因此, 本研究假设武夷山的常绿和落叶物种将分布于植物经济谱的两侧: 常绿物种分布在保守的一侧, 落叶物种分布在获取的一侧(假设2)。

本研究试图通过分析武夷山49个物种的5个叶片性状和6个细根性状来验证上述两个假设, 解决两个科学问题, 即(1)武夷山叶片与细根的生存策略是否遵循WPES的综合协调; (2)常绿和落叶物种在植物经济谱范围内如何分布。

1 材料和方法

1.1 研究区概况

本研究是在位于中国东南部的江西武夷山国家级自然保护区(27.80°-28.01° N, 117.66°-117.93° E)进行的。该区平均海拔1 200 m左右, 属于中亚热带季风气候, 年平均气温为13.2-14.8 ℃, 随海拔升高而降低; 年降水量为2 583 mm, 降水集中于4-6月; 年蒸发量为778 mm, 年日照时间为774-1 144 h, 年平均相对湿度为72%-92%, 平均年无霜期为231天(刘信中和方福生,2001)。土壤具有典型的亚热带中山土壤的特点, 海拔从低到高可分为山地黄红壤(400-600 m)、山地黄壤(600-1 300 m)、山地暗黄棕壤(1 300-1 900 m)和山地草甸土(1 900 m以上); 境内森林覆盖率达到95%以上, 生物多样性十分丰富(郑成洋等, 2004)。

1.2 样地设置

本研究开展于2016年7月, 依据武夷山常绿阔叶林(海拔1 319 m)、针阔混交林(海拔1 697 m)和落叶林(海拔1 818 m)群落植物的实际分布情况, 采用样地调查法, 在这3个森林群落中分别设置1个大样地。每个样地内再设3个20 m × 20 m的样方, 每个样方距离林分边缘至少20 m。再将每个样方划分为4个10 m × 10 m的小样方, 并对样方内所有胸径≥5 cm的林木进行每木检尺, 记录物种名、胸径、树高并计算林分密度(表1)。

Table 1
表1
表1武夷山不同群落的样地概况(平均值±标准误)
Table 1Site status of different forest communities in the Wuyi Mountains (mean ± SE)

群落 Community	林分密度 Stand density (trees·hm-2)	平均胸径 Mean DBH (cm)	平均树高 Mean height (m)	土壤总碳含量 Soil total C content (mg·g-1)	土壤总氮含量 Soil total N content (mg·g-1)	土壤总磷含量 Soil total P content (mg·g-1)
EF	3 033.33 ± 200.00 a	13.77 ± 1.46 b	7.87 ± 0.07 b	68.88 ± 0.59 a	4.84 ± 0.04 a	0.46 ± 0.01 b
MF	1 133.33 ± 164.15 b	21.39 ± 0.80 a	10.56 ± 0.21 a	78.71 ± 4.36 a	5.25 ± 0.27 a	0.38 ± 0.02 c
DF	2 725.00 ± 163.94 a	11.47 ± 0.67 b	6.94 ± 0.24 b	75.16 ± 5.23 a	6.05 ± 0.22 a	0.65 ± 0.01 a

DF, 落叶林; EF, 常绿阔叶林; MF, 针阔混交林。同列不同小写字母表示群落间差异显著(p < 0.05)。
DF, deciduous forest; EF, evergreen forest; MF, coniferous and broad-leaved mixed forest. DBH, diameter at breast height. Different small letters in the same column indicate significant differences among communities (p < 0.05).

新窗口打开|下载CSV

样地内的优势种有木荷(Schima superba), 马银花(Rhododendron ovatum), 猴头杜鹃(Rhododendron simiarum), 铁杉(Tsuga chinensis), 大屿八角(Illicium angustisepalum), 白檀(Symplocos paniculata)等。所选择的植物隶属于24科36属, 共49种木本植物。其中, 有3个物种在3个群落中均有, 有5个物种在两个群落中均有, 同样的物种在不同的森林群落中当作不同物种进行分析。根据叶习性, 群落中的木本植物被划分为常绿和落叶两大类(附录I)。

1.3 样品采集

对每个物种选取3株标准木进行采样。所有样品采集后均低温保存, 直到它们被运送到实验室进行下一步分析。首先, 在每株标准木上随机选择树冠外层的3个无病虫害的当年生末端活枝。取样后, 将每个枝条用湿纸巾覆盖并储存在密封袋中, 回到驻地后从每个枝条上采集中等大小的成熟叶片, 要求叶片完全展开且没有明显的叶面积损失。其次, 细根取样是在距树干中心0.5 m左右的冠幅内沿3个方位(以树干为原点的圆的三等分线处)进行。由于森林树木根系错综复杂, 为保证根系取样准确, 我们采取的方法是先用铲子将地面的凋落物清理干净, 找出每株标准木的主根, 再沿主根延伸方向从土壤层顶部收集细根(直径≤2 mm), 最后分别装入密封袋中。待回到驻地后, 将细根装入网袋中在流水下淘洗, 以除去土壤颗粒和有机碎屑, 再根据其形态(弹性和颜色等)分选出活细根。

在每个大样地内, 随机选择3个受干扰较小的土壤剖面, 按0-10 cm及10-20 cm土层采集土壤样品, 去除落叶和根系后, 将样品充分混合以测定化学指标。

1.4 指标测定

本研究选择11个植物功能性状进行测量, 包括单叶面积(ILA)、比叶面积(SLA)、叶碳含量(LCC)、叶氮含量(LNC)和叶磷含量(LPC)等5个叶片性状, 以及根组织密度(RTD)、比根长(SRL)、比根面积(SRA)、根碳含量(RCC)、根氮含量(RNC)和根磷含量(RPC)等6个细根性状, 计算这些植物性状的平均值、最大值、最小值和变异系数(表2)。

Table 2
表2
表2武夷山49种木本植物叶片和细根测量的性状
Table 2Plant leaf and fine root traits measured from sampled 49 woody species in the Wuyi Mountains

性状 Trait	单位 Unit	平均值(±标准误) Mean (±SE)	最大值 Max	最小值 Min	变异系数 CV
ILA	cm2	22.98 ± 1.68	56.03	0.24	56.79
SLA	cm2·g-1	164.54 ± 8.45	386.95	79.54	39.78
LCC	mg·g-1	477.56 ± 3.32	525.14	371.38	5.39
LNC	mg·g-1	21.07 ± 0.88	38.75	9.54	32.36
LPC	mg·g-1	1.34 ± 0.05	2.40	0.66	27.91
RTD	g·cm-3	0.10 ± 0.003	0.18	0.05	24.23
SRL	cm·g-1	1 809.01 ± 56.49	3 284.93	749.73	24.19
SRA	cm2·g-1	477.00 ± 11.31	825.78	283.10	18.37
RCC	mg·g-1	481.55 ± 3.48	526.99	374.11	5.60
RNC	mg·g-1	10.19 ± 0.47	27.14	5.88	35.56
RPC	mg·g-1	0.60 ± 0.02	1.34	0.27	32.31

ILA,单叶面积; LCC, 叶碳含量; LNC,叶氮含量; LPC,叶磷含量; RCC, 根碳含量; RNC,根氮含量; RPC, 根磷含量; RTD,根组织密度; SLA, 比叶面积; SRA, 比根面积; SRL, 比根长。
ILA, individual leaf area; LCC, leaf carbon content; LNC, leaf nitrogen content; LPC, leaf phosphor content; RCC, root carbon content; RNC,root nitrogen content; RPC,root phosphor content; RTD,root tissue density; SLA, specific leaf area; SRA, specific root surface area; SRL,specific root length.

新窗口打开|下载CSV

到达实验室后, 待每个枝条上的成熟叶片收集完毕, 记录叶片数量, 然后使用扫描仪(Epson Perfection V37, Epson (China), Beijing, China)扫描叶片图像后使用Photoshop软件计算叶面积, 以确定ILA。在活细根挑选完毕后, 同样进行细根图像的扫描,并使用数字图像分析软件(WinRHIZO Pro 2009b)分析细根根长(cm)、表面积(cm²)和体积(cm³)。然后, 将叶片和细根样品在温度为75 ℃的烘箱中烘干48 h至恒质量, 并用电子天平称量干质量(精确到0.01 g), 用以计算SLA、RTD、SRL和SRA。最后, 用粉碎机将样品研磨成粉末过筛(<0.25 mm), 用以测定植物和土壤的总C、总N和总P含量。使用碳氮元素分析仪(Vario EL III, Elementar, Hanau, Germany)测定植物总C和总N含量(LCC、LNC、RCC和RNC), 而土壤总C和总N含量使用碳氮元素分析仪(Vario MAX, Elementar, Hanau, Germany)测定。在H₂SO₄- H₂O₂中消煮后, 使用连续流动分析仪(San++, Skalar, Breda, Netherlands)测定植物P含量(LPC和RPC)和土壤P含量。每个森林群落土壤的总C、总N和总P含量如表1所示。

1.5 数据分析

统计分析中, 每个性状均是使用物种的平均值, 根据需要将性状值进行lg转换使其符合或接近正态分布。首先, 使用Pearson相关分析来分析叶片和细根各性状间的相关性, 该情况下不区分常绿和落叶物种。

其次, 使用R语言对LES性状(5个)、RES性状(6个)和WPES性状(11个), 分别进行主成分分析(PCA)。PC1和PC2通常能解释较高比例的方差, 这些得分在所有后续分析中可用作LES、RES和WPES的替代。为了理解单个性状和植物资源经济之间的变异模式, 再次用PC1和PC2得分与每个性状计算相关性。通过这种方式, 估计每个性状对PC1和PC2的相对贡献。

为了检验常绿和落叶物种性状之间的差异是否显著, 使用SPSS 19.0对叶片、细根和整株植物性状的PC1和PC2得分分别进行独立样本t检验。所有统计检验在p < 0.05水平被认为是差异显著。

最后, 本研究分析了LES、RES和WPES之间的关联水平。叶片、细根和整株植物经济谱主要由PC1轴支配, 双变量的经济谱关系由叶片、细根和整株植物的PC1得分拟合。通过标准化主轴回归分析(SMA)方法(Warton et al., 2006), 使用R语言的“smatr”程序包(Venableset al., 2019)来确定这3组回归关系的斜率和截距及其置信区间。为区分常绿和落叶物种的差异, 对斜率进行异质性检验, 且在斜率同质时计算共同斜率(Warton & Weber, 2002), 进而验证共同截距的存在与否。

2 结果和分析

2.1 叶片和细根性状的相关性

叶片和细根性状间具有显著的相关性(表3)。在叶片性状中, SLA与LCC呈极显著负相关关系(p < 0.01), 但与 LNC、LPC呈极显著正相关关系(p < 0.01); LNC与LPC呈极显著正相关关系(p < 0.01)。在细根性状中, RTD与SRA、RNC和RPC均呈极显著负相关关系(p < 0.01); SRA与SRL、RNC和RPC均呈极显著正相关关系(p < 0.01); RPC与RCC呈极显著负相关关系(p < 0.01), 但与 RNC呈极显著正相关关系(p < 0.01)。叶片和细根性状之间也具有显著的相关性, 如 ILA和SRL呈显著正相关关系(p < 0.05); LCC、LNC和LPC分别与RCC、RNC和RPC呈显著乃至极显著正相关关系(p < 0.05); LNC与RTD呈显著负相关关系(p < 0.05), 与 RPC呈极显著正相关关系(p < 0.01); LPC与RNC呈显著正相关关系(p < 0.05)。

Table 3
表3
表3叶片和细根性状间的相关系数
Table 3Correlation coefficients among the measured leaf and fine root traits on log scale

性状 Trait	lg ILA	lg SLA	lg LCC	lg LNC	lg LPC	lg RTD	lg SRL	lg SRA	lg RCC	lg RNC
lg SLA	0.107
lg LCC	-0.075	-0.367**
lg LNC	0.140	0.708**	-0.253
lg LPC	-0.003	0.458**	0.018	0.776**
lg RTD	-0.037	-0.24	0.022	-0.295*	-0.236
lg SRL	0.276*	0.014	-0.077	0.003	-0.116	-0.200
lg SRA	0.202	0.163	-0.074	0.199	0.081	-0.777**	0.768**
lg RCC	-0.049	-0.114	0.596**	-0.094	0.036	0.078	-0.119	-0.163
lg RNC	-0.006	0.147	-0.113	0.413**	0.310*	-0.462**	0.192	0.435**	-0.224
lg RPC	-0.081	0.194	-0.207	0.362**	0.310*	-0.572**	0.113	0.451**	-0.381**	0.786**

ILA, 单叶面积; LCC, 叶碳含量; LNC, 叶氮含量; LPC, 叶磷含量; RCC, 根碳含量; RNC, 根氮含量; RPC, 根磷含量; RTD, 根组织密度; SLA, 比叶面积; SRA, 比根面积; SRL, 比根长。*,p < 0.05; **, p < 0.01。
ILA, individual leaf area; LCC, leaf carbon content; LNC, leaf nitrogen content; LPC, leaf phosphor content; RCC, root carbon content; RNC, root nitrogen content; RPC, root phosphor content; RTD,root tissue density; SLA, specific leaf area; SRA, specific root surface area; SRL, specific root length. *, p < 0.05; **, p < 0.01.

新窗口打开|下载CSV

2.2 叶片、细根和整株植物性状的主成分分析

根据主成分分析的结果(图1), 能够揭示不同叶习性物种的资源利用策略。沿着性状贡献率相对较大的PC1轴(表4), 能够验证常绿和落叶物种是否在叶经济谱(LES)、根经济谱(RES)和整株植物经济谱(WPES)上发生分异。

图1

新窗口打开|下载原图ZIP|生成PPT
图1叶片、细根和整株植物性状的主成分分析。A, 叶片性状的主成分分析。B, 细根性状的主成分分析。C, 整株植物性状的主成分分析。ILA, 单叶面积; LCC, 叶碳含量; LNC, 叶氮含量; LPC, 叶磷含量; RCC, 根碳含量; RNC, 根氮含量; RPC, 根磷含量; RTD, 根组织密度; SLA, 比叶面积; SRA, 比根面积; SRL, 比根长。

Fig. 1Principal components analysis (PCA) of the leaf traits, fine root traits and whole-plant traits. A, PCA of leaf traits. B, PCA of fine root traits. C, PCA of whole-plant traits. ILA, individual leaf area; LCC, leaf carbon content; LNC, leaf nitrogen content; LPC, leaf phosphor content; RCC, root carbon content; RNC, root nitrogen content; RPC, root phosphor content; RTD, root tissue density; SLA, specific leaf area; SRA, specific root surface area; SRL, specific root length.



Table 4
表4
表4叶片、细根和整株植物经济谱中各个性状与第一和第二主成分得分之间的相关系数
Table 4Correlation coefficients between individual traits and the scores of the first and second principal components in each of the leaf, fine root and whole-plant economics spectrum

性状 Trait		叶片 Leaf		细根 Fine root		整株植物 Whole-plant
		PC1	PC2	PC1	PC2	PC1	PC2
叶片 Leaf	lg ILA	-0.094	0.283*			-0.039	-0.003
	lg SLA	-0.843**	-0.159			-0.550**	0.535**
	lg LCC	0.382**	0.797**			0.385**	-0.124
	lg LNC	-0.931**	0.132			-0.679**	0.593**
	lg LPC	-0.776**	0.433**			-0.502**	0.608**
细根 Fine root	lg RTD			0.775**	0.100	0.698**	0.284*
	lg SRL			-0.545**	-0.666**	-0.344**	-0.641**
	lg SRA			-0.862**	-0.478**	-0.684**	-0.596**
	lg RCC			0.385**	-0.372**	0.408**	0.109
	lg RNC			-0.760**	0.419**	-0.754**	-0.098
	lg RPC			-0.801**	0.471**	-0.791**	-0.111

ILA, 单叶面积; LCC, 叶碳含量; LNC, 叶氮含量; LPC, 叶磷含量; RCC, 根碳含量; RNC, 根氮含量; RPC, 根磷含量; RTD, 根组织密度; SLA, 比叶面积; SRA, 比根面积; SRL, 比根长。*,p < 0.05; **, p < 0.01。
ILA, individual leaf area; LCC, leaf carbon content; LNC, leaf nitrogen content; LPC, leaf phosphor content; RCC, root carbon content; RNC, root nitrogen content; RPC, root phosphor content; RTD, root tissue density; SLA, specific leaf area; SRA, specific root surface area; SRL, specific root length. *, p < 0.05; **, p < 0.01.

新窗口打开|下载CSV

叶片性状的主成分分析结果显示, PC1和PC2分别占有46.7%和21.5%的方差解释率, 合计68.2%。除了ILA之外, 其余叶片性状对PC1轴的贡献率都很大(表4)。PC1轴的一侧是具有大LCC, 小SLA、LNC和LPC的物种, 即“缓慢投资-收益”型(保守型)策略物种; 而另一侧是具有小LCC, 大SLA、LNC和LPC的物种, 即“快速投资-收益”型(获取型)策略物种。PC1轴相当于LES理论中的“投资-收益”策略轴, 由此能够定义一条LES。大部分常绿物种分布在LES保守的一侧, 而大部分落叶物种聚集在获取的一侧(图1A), 常绿物种的PC1轴得分显著高于落叶物种(p < 0.001; 表5)。

Table 5
表5
表5常绿和落叶物种PC1和PC2得分的差异(平均值±标准误)
Table 5Differences in PC1 and PC2 scores between evergreen and deciduous species (mean ± SE)

主成分分析 PCA	轴 Axis	叶习性 Leaf habit		显著性检验 Significance test
		常绿 Evergreen	落叶 Deciduous	t	p
叶片 Leaf	PC1	0.93 ± 0.19 a	-1.06 ± 0.24 b	6.569	0
	PC2	-0.04 ± 0.23 a	0.05 ± 0.12 a	-0.364	0.717
细根 Fine root	PC1	0.27 ± 0.30 a	-0.31 ± 0.32 a	1.340	0.185
	PC2	-0.14 ± 0.23 a	0.16 ± 0.19 a	-0.998	0.322
整株植物 Whole-plant	PC1	0.76 ± 0.31 a	-0.87 ± 0.31 b	3.694	0
	PC2	-0.58 ± 0.23 b	0.67 ± 0.23 a	-3.833	0

同行不同小写字母表示物种间差异显著(p < 0.05)。
Different small letters in the same row indicate significant differences among species (p < 0.05).

新窗口打开|下载CSV

细根性状的主成分分析结果显示, PC1和PC2分别占有48.7%和22.7%的方差解释率, 合计71.4%。所有细根性状对PC1轴的贡献率都很大, 且大于PC2 (表4)。PC1轴的一侧是具有大RCC和RTD, 小SRL、SRA、RNC和RPC的物种, 即“缓慢投资-收益”型(保守型)策略物种; 而另一侧是具有小RCC和RTD, 大SRL、SRA、RNC和RPC的物种, 即“快速投资-收益”型(获取型)策略物种。PC1轴相当于RES理论中的“投资-收益”策略轴, 由此也能够定义一条RES。常绿和落叶物种在RES代表获取和保守的两侧均有分布(图1B), 在PC1轴上不同物种得分的差异不显著(p > 0.05; 表5)。

整株植物性状的主成分分析结果显示, PC1和PC2分别占有32.2%和17.7%的方差解释率, 合计49.9%。除了ILA外, 所有性状对PC1轴的贡献率都很大(表4)。PC1轴的一侧是具有大LCC、RCC和RTD, 小SLA、LNC、LPC、SRL、SRA、RNC和RPC的物种, 即“缓慢投资-收益”型(保守型)策略物种; 而另一侧是具有小LCC、RCC和RTD, 大SLA、LNC、LPC、SRL、SRA、RNC和RPC的物种, 即“快速投资-收益”型(获取型)策略物种。PC1轴相当于WPES理论中的“投资-收益”策略轴, 由此定义出一条WPES。大部分常绿物种分布在WPES保守的一侧, 而大部分落叶物种聚集在获取的一侧(图1C), 常绿物种在PC1轴上的得分也显著高于落叶物种(p < 0.001; 表5)。

2.3 植物经济谱间的关系

当不区分常绿和落叶物种时, 叶片PC1与细根PC1、叶片PC1与整株植物PC1以及细根PC1与整株植物PC1之间均呈显著正相关关系(p < 0.05; 图2)。当区分常绿和落叶物种时, 除落叶物种在叶片PC1与细根PC1关系上无显著相关性之外, 常绿和落叶物种在上述三组关系中均呈现显著正相关关系。从决定系数来看, 常绿物种的相关性均优于落叶物种。除叶片PC1与细根PC1外, 常绿和落叶物种在其余两组关系中均存在共同斜率(p > 0.05), 但不存在共同截距(p < 0.01)。在叶片PC1与整株植物PC1关系中, 常绿物种的截距显著大于落叶物种; 而细根PC1与整株植物PC1关系中, 落叶物种的截距则显著大于常绿物种。

图2

新窗口打开|下载原图ZIP|生成PPT
图2叶片PC1、细根PC1和整株植物PC1之间的回归关系。A, 叶片PC1和细根PC1之间的关系。B, 叶片PC1和整株植物PC1之间的关系。C, 细根PC1和整株植物PC1之间的关系。

Fig. 2Regression relationships among leaf PC1, fine root PC1 and whole-plant PC1. A, Regression relationships of leaf PC1 and fine root PC1. B, Regression relationships of leaf PC1 and whole-plant PC1. C, Regression relationships of fine root PC1 and whole-plant PC1.

3 讨论

植物叶片和细根性状之间的内在联系以及叶片和细根PCA轴的多性状变异共同确定了植物资源分配的权衡策略, 这证实了植物的经济策略不仅仅存在于单一器官的性状中, 而是作用于整株植物(Grime et al., 1997), 表明武夷山49种木本植物中存在着LES、RES和WPES。

3.1 植物叶片性状与细根性状的耦合

叶片和细根性状之间及其性状轴之间的显著相关性表明了LES和RES之间的耦合(Reich, 2014; Zhao et al., 2017), 因此本研究证实了假设1, 即经济谱存在于整株植物水平上。虽然有研究表明叶和根的性状之间存在解耦演化(Fortunel et al., 2012; Isaac et al., 2017), 但叶和根之间性状协调的观点依然得到众多研究的支持(Freschet et al., 2010; Liu et al., 2010; de la Riva et al., 2016; Wang et al., 2017)。有研究表明, 叶、根二者的形态性状(如SLA和SRL)存在显著相关性(Liu et al., 2010; Geng et al., 2014; de la Riva et al., 2016; Medeiros et al., 2017)。本研究中, ILA和SRL呈显著正相关关系, 表明物种是通过利用较大的叶进行光合作用固碳, 同时增加比根长以充分吸收植物生长所需的营养物质(即高ILA和SRL)。除此之外, 叶和根的N含量(Craine et al., 2005; Liu et al., 2010)、C含量、C:N、木质素含量、干物质含量、pH (Freschet et al., 2010)、呼吸速率(Tjoelker et al., 2005)等性状指标之间均被证实存在显著相关性。本研究从群落总体水平上看LCC、LNC和LPC分别与RCC、RNC和RPC呈极显著正相关关系;LNC与RPC呈极显著正相关关系; LPC与RNC也呈显著正相关关系, 这表明武夷山木本植物叶片与细根之间的化学元素存在协同共变。本研究中LNC与RTD的负相关关系表明, 该地区植物群落中, 一方面存在着通过增加LNC以提高其光合能力的快速生长的物种(即高LNC), 另一方面, 还存在具有高根组织支出的物种(即高RTD)。对于具有低LNC的物种来说, 建造具有高组织密度的根(即高RTD)用以提高承受物理伤害的能力是一种昂贵的组织投资。因此, 在整株植物水平上看, 具有高根组织密度的物种对应于保守型的叶片策略(Westoby et al., 2002)和缓慢生长(Reich, 2014); 反之, 低RTD的物种因为具有高LNC, 倾向于快速生长。有研究指出, 当植物在任何器官(叶和根)水平上是快速获取或使用碳(营养元素或水)时, 将要求其在同一器官水平对其他资源也是快速获取; 若某一器官水平(如叶水平)上的所有资源均是快速获取, 则将要求其他器官水平(如根水平)对所有资源也是快速获取(Reich, 2014)。本研究中, 叶片、细根以及整株植物各性状贡献率相对较大的PC1轴之间均是显著正相关的(p < 0.05), 且常绿和落叶物种在性状轴上具有相同的分异现象, 表明叶片、细根以及整株植物之间的资源策略存在协同变化, 说明亚热带木本植物叶片与细根遵循着WPES策略的协调整合, 研究结果为全球尺度经济谱研究提供了局地性的证据。

3.2 常绿和落叶物种的经济谱特征

本研究结果同样支持最初的假设2, 落叶物种大部分分布在LES和WPES代表获取的一侧, 具有较大的SLA、SRL和较高的养分含量, 而常绿物种分布在保守一侧, 具有较大的RTD和较高的碳含量。表明即便处于相同的环境, 不同物种也具有不同的响应策略(肖迪等, 2016)。根据PCA分析(图1)以及对不同器官PC1轴得分进行独立样本t检验的结果(表5)可以发现, 本研究中常绿和落叶物种在植物经济谱中的分布存在显著差异。除此之外, 叶片与细根间PC1得分及其与整株植物PC1得分之间的关系也支持假设2。本研究中, 落叶物种在叶片PC1与细根PC1关系上无显著相关性, 且常绿和落叶物种在叶片PC1、细根PC1和整株植物PC1轴之间关系上的斜率不存在显著差异(即存在共同斜率), 但二者在截距上存在显著差异, 体现了常绿物种的叶片和细根间的关系比落叶物种更为密切, 且常绿和落叶物种通过回归关系中截距上的差异来响应叶习性的变化。一方面, 不变的斜率表明, 常绿和落叶物种在器官和整株植物水平上具有恒定或一致的保守或获取策略(Freschet et al., 2010; Reich, 2014; Díazet al., 2016); 另一方面, 截距的差异表明常绿和落叶物种构建WPES的方式存在差异。植物通过长期进化形成了常绿与落叶这两种不同的生活史对策(李俊慧等, 2017)。常绿和落叶物种的差异表现在物候(Monk, 1966; Lusk et al., 2008), 叶片寿命(Westoby et al., 2002; van Ommen Kloeke et al., 2012), 养分利用效率(Aerts, 1999; Warren & Adams, 2004)等方面。叶片常绿的主要优势在于光合作用季节较长、叶片结构缓冲成本和更换叶片营养缓冲成本较低等; 而落叶的优势在于单位叶片光合速率较高、在不利季节根系成本较低且无叶片呼吸消耗(Givnish, 2002)。有研究表明, 常绿是对低资源可用性的适应性反应, 落叶物种是对减少干旱期间水分损失的适应(Monk, 1966; Givnish, 2002; Warren & Adams, 2004; Lusk et al., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017)。常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略。而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略。在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B)。有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略。因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014)。

4 结论

通过对49种亚热带木本植物主要叶片性状与细根性状的分析, 本研究验证了整株植物各器官性状的耦合以及植物经济谱的存在, 确定了常绿和落叶物种在经济谱“投资-收益”策略轴中沿两个不同方向的分异特征。这为全球植物经济谱背景下探讨综合的WPES提供了有力的局地性证据, 进一步丰富了具有不同叶习性的物种与植物经济谱的整合研究, 对理解生态位分化和物种共存机制等具有重要理论和现实意义。

附录

附录I 武夷山不同群落的物种类群概况

Supplement I Summary of species taxa of different communities in Wuyi Mountains

https://www.plant-ecology.com/fileup/1005-264X/PDF/cjpe.2020.0280-S1.pdf

参考文献 View Option 原文顺序
文献年度倒序
文中引用次数倒序
被引期刊影响因子

[1] Aerts R (1995). The advantages of being evergreen
Trends in Ecology & Evolution, 10, 402-407.
DOI:10.1016/S0169-5347(00)89156-9URL [本文引用: 1]

[2] Aerts R (1999). Interspecific competition in natural plant communities: mechanisms, trade-offs and plant-soil feedbacks
Journal of Experimental Botany, 50, 29-37.
DOI:10.1093/jxb/50.330.29URL [本文引用: 2]

[3] Bai KD, Mo L, Liu M, Zhang DN, He CX, Wan XC, Jiang DB (2015). Nutrient resorption patterns of evergreen and deciduous tree species at different altitudes on Mao’er Mountain, Guangxi
Acta Ecologica Sinica, 35, 5776-5787.
[本文引用: 1]

[白坤栋, 莫凌, 刘铭, 张德楠, 何成新, 万贤崇, 蒋得斌 (2015). 广西猫儿山不同海拔常绿和落叶树种的营养再吸收模式
生态学报, 35, 5776-5787.]
[本文引用: 1]

[4] Baraloto C, Timothy Paine CE, Poorter L, Beauchene J, Bonal D, Domenach AM, Hérault B, Pati?o S, Roggy JC, Chave J (2010). Decoupled leaf and stem economics in rain forest trees
Ecology Letters, 13, 1338-1347.
DOI:10.1111/j.1461-0248.2010.01517.xURL [本文引用: 1]

[5] Chabot BF, Hicks DJ (1982). The ecology of leaf life spans
Annual Review of Ecology and Systematics, 13, 229-259.
DOI:10.1146/annurev.es.13.110182.001305URL [本文引用: 1]

[6] Chapin III FS (1980). The mineral nutrition of wild plants
Annual Review of Ecology and Systematics, 11, 233-260.
DOI:10.1146/annurev.es.11.110180.001313URL

[7] Chen GS, Hobbie SE, Reich PB, Yang YS, Robinson D (2019). Allometry of fine roots in forest ecosystems
Ecology Letters, 22, 322-331.
DOI:10.1111/ele.13193URL [本文引用: 1]

[8] Chen YT, Xu ZZ (2014). Review on research of leaf economics spectrum
Chinese Journal of Plant Ecology, 38, 1135-1153.
DOI:10.3724/SP.J.1258.2014.00108URL [本文引用: 1]

[陈莹婷, 许振柱 (2014). 植物叶经济谱的研究进展
植物生态学报, 38, 1135-1153.]
DOI:10.3724/SP.J.1258.2014.00108 [本文引用: 1]
叶经济谱(leaf economics spectrum)概念自提出以来, 已受到广泛关注。它第一次在全球尺度上定量分析植物功能性状及其关系, 从而量化和概括权衡策略(trade-off)的内涵和变化规律, 具有重要的理论价值, 为后续植物性状的相关研究提供借鉴。该文综合评述了叶经济谱的概念、内容和相关检验性或异议性观点, 探讨叶经济谱的形成机制与动力, 并从多角度、多方面概述叶经济谱理论的应用及扩展性研究, 最后指出我国叶经济谱研究现状的不足, 并对国内外叶经济谱理论的发展进行展望, 强调共建共享全球基础数据库的重要性。

[9] Cornelissen JHC, Lavorel S, Garnier E, Díaz S, Buchmann N, Gurvich DE, Reich PB, ter Steege H, Morgan HD, van der Heijden MGA, Pausas JG, Poorter H (2003). A handbook of protocols for standardised and easy measurement of plant functional traits worldwide
Australian Journal of Botany, 51, 335-380.
DOI:10.1071/BT02124URL [本文引用: 1]

[10] Craine JM, Lee WG (2003). Covariation in leaf and root traits for native and non-native grasses along an altitudinal gradient in New Zealand
Oecologia, 134, 471-478.
PMID:12647118 [本文引用: 1]
Across 30 grassland sites in New Zealand that ranged from native alpine grasslands to low elevation improved pastures, there were consistent patterns of leaf and root traits and significant differences between native and non-native grasses. Plants of high altitude sites have low N concentrations in both their leaves and roots, have thick leaves and roots, yet no differences in tissue density or photosynthetic water use efficiency when compared to plants of low altitude sites. Both the leaves and roots of the low altitude plants were enriched in (15)N relative to the plants of higher altitude, indicating that the low-N set of traits is associated with a more closed N cycle at high altitude. A second independent set of correlations shows that plants of wetter habitats have lower photosynthetic water use efficiency (more negative partial differential (13)C) and lower leaf and root tissue density than the plants of drier sites. For both leaves and roots, plants of native species consistently had traits associated with lower resource availability: lower N concentrations, denser tissues, more negative partial differential (15)N, and more positive partial differential (13)C than non-native species. If root %N is correlated with root longevity as has been shown in other systems, root longevity may be able to be predicted from simple measurements of leaf %N, though a hysteresis in the relationship between leaf and root N concentrations may make prediction of high longevity roots difficult.

[11] Craine JM, Lee WG, Bond WJ, Williams RJ, Johnson LC (2005). Environmental constraints on a global relationship among leaf and root traits of grasses
Ecology, 86, 12-19.
DOI:10.1890/04-1075URL [本文引用: 2]

[12] de la Riva EG, Tosto A, Pérez-Ramos IM, Navarro-Fernández CM, Olmo M, Anten NPR, Mara?ón T, Villar R (2016). A plant economics spectrum in Mediterranean forests along environmental gradients: is there coordination among leaf, stem and root traits
Journal of Vegetation Science, 27, 187-199.
DOI:10.1111/jvs.12341URL

[13] Díaz S, Cabido M, Casanoves F (1998). Plant functional traits and environmental filters at a regional scale
Journal of Vegetation Science, 9, 113-122.
DOI:10.2307/3237229URL [本文引用: 1]

[14] Díaz S, Kattge J, Cornelissen JHC, Wright IJ, Lavorel S, Dray S, Reu B, Kleyer M, Wirth C, Colin Prentice I, Garnier E, B?nisch G, Westoby M, Poorter H, Reich PB, et al. (2016). The global spectrum of plant form and function
Nature, 529, 167-171.
DOI:10.1038/nature16489URL [本文引用: 3]

[15] Ding JX, Kong DL, Zhang ZL, Cai Q, Xiao J, Liu Q, Yin HJ (2020). Climate and soil nutrients differentially drive multidimensional fine root traits in ectomycorrhizal-dominated alpine coniferous forests
Journal of Ecology, 108, 2544-2556.
DOI:10.1111/jec.v108.6URL [本文引用: 1]

[16] Eissenstat DM, Yanai RD (1997). The ecology of root lifespan
Advances in Ecological Research, 27, 1-60.
[本文引用: 1]

[17] Fortunel C, Fine PVA, Baraloto C (2012). Leaf, stem and root tissue strategies across 758 Neotropical tree species
Functional Ecology, 26, 1153-1161.
DOI:10.1111/j.1365-2435.2012.02020.xURL [本文引用: 2]

[18] Freschet GT, Cornelissen JHC, van Logtestijn RSP, Aerts R (2010). Evidence of the “plant economics spectrum” in a subarctic flora
Journal of Ecology, 98, 362-373.
DOI:10.1111/jec.2010.98.issue-2URL [本文引用: 6]

[19] Freschet GT, Cornwell WK, Wardle DA, Elumeeva TG, Liu WD, Jackson BG, Onipchenko VG, Soudzilovskaia NA, Tao JP, Cornelissen JHC (2013). Linking litter decomposition of above- and below-ground organs to plant-soil feedbacks worldwide
Journal of Ecology, 101, 943-952.
DOI:10.1111/1365-2745.12092URL [本文引用: 1]

[20] Funk JL, Cornwell WK (2013). Leaf traits within communities: context may affect the mapping of traits to function
Ecology, 94, 1893-1897.
DOI:10.1890/12-1602.1URL [本文引用: 1]

[21] Geng Y, Wang L, Jin DM, Liu HY, He JS (2014). Alpine climate alters the relationships between leaf and root morphological traits but not chemical traits
Oecologia, 175, 445-455.
DOI:10.1007/s00442-014-2919-5PMID:24633995 [本文引用: 2]
Leaves and fine roots are among the most important and dynamic components of terrestrial ecosystems. To what extent plants synchronize their resource capture strategies above- and belowground remains uncertain. Existing results of trait relationships between leaf and root showed great inconsistency, which may be partly due to the differences in abiotic environmental conditions such as climate and soil. Moreover, there is currently little evidence on whether and how the stringent environments of high-altitude alpine ecosystems alter the coordination between above- and belowground. Here we measured six sets of analogous traits for both leaves and fine roots of 139 species collected from Tibetan alpine grassland and Mongolian temperate grassland. N, P and N:P ratio of leaves and fine roots were positively correlated, independent of biogeographic regions, phylogenetic affiliation or climate. In contrast, leaves and fine roots seem to regulate morphological traits more independently. The specific leaf area (SLA)-specific root length (SRL) correlation shifted from negative at sites under low temperature to positive at warmer sites. The cold climate of alpine regions may impose different constraints on shoots and roots, selecting simultaneously for high SLA leaves for rapid C assimilation during the short growing season, but low SRL roots with high physical robustness to withstand soil freezing. In addition, there might be more community heterogeneity in cold soils, resulting in multidirectional strategies of root in resource acquisition. Thus our results demonstrated that alpine climate alters the relationships between leaf and root morphological but not chemical traits.

[22] Givnish TJ (2002). Adaptive significance of evergreen vs. deciduous leaves: solving the triple paradox
Silva Fennica, 36, 703-743.
[本文引用: 4]

[23] Grime JP, Thompson K, Hunt R, Hodgson JG, Cornelissen JHC, Rorison IH, Hendry GAF, Ashenden TW, Askew AP, Band SR, Booth RE, Bossard CC, Campbell BD, Cooper JEL, Davison AW, et al. (1997). Integrated screening validates primary axes of specialisation in plants
Oikos, 79, 259-281.
DOI:10.2307/3546011URL [本文引用: 2]

[24] He YY, Guo SL, Wang Z (2019). Research progress of trade-off relationships of plant functional traits
Chinese Journal of Plant Ecology, 43, 1021-1035.
DOI:10.17521/cjpe.2019.0122URL [本文引用: 1]

[何芸雨, 郭水良, 王喆 (2019). 植物功能性状权衡关系的研究进展
植物生态学报, 43, 1021-1035.]
DOI:10.17521/cjpe.2019.0122 [本文引用: 1]
植物功能性状权衡关系反映了植物在资源获取与分配中采取的不同策略, 是近年来生态学研究的一个热点问题。该综述从研究范围、叶性状、器官和植物类群4个方面入手, 简要介绍植物功能性状关系研究在近10余年是如何在叶经济谱(LES)的基础上逐渐扩展和深入的。1)相关研究拓展到全球更多极端环境与特殊气候地区, 发现在不同的气候环境条件下, 植物叶片功能性状关系相对稳定, 植物种内的功能性状关系已被证实与LES相似; 2)功能性状网络从最初的6个经济性状扩展到叶片的分解、燃烧和水力等性状, 发现叶片的分解速率和可燃性均与叶片形态性状、养分含量等显著相关, 但叶片水力性状与经济性状的关系则取决于所研究的物种及生存环境的水分条件; 3)研究对象从植物叶片拓展到了根、茎、花、种子及植株整体, 叶片的比叶质量与茎的木质密度、种子大小相耦合, 但叶片形态性状与根和花的相关性状却无显著相关关系, 证明这些器官可能是独立进化的; 4) LES可以很好地解释特殊维管植物的生存适应策略: 入侵植物具有较高的资源利用效率和更快的相对生长速率, 在LES中处于“低投入-快速回报”的一端; 食虫植物的叶片特化为捕食器官, 光合作用及生长速率相对较低, 居于LES “高投入-缓慢回报”的另一端, 此外, 无论是最古老的种子植物苏铁属(Cycas)植物, 或是蕨类和变水植物(苔藓和地衣), 其功能性状关系都与LES大致相同。该文梳理了功能性状关系研究的进展脉络, 提出了一些建议, 期望为未来植物功能性状关系研究的选题和发展提供一些参考。

[25] Isaac ME, Martin AR, de Melo Virginio Filho E, Rapidel B, Roupsard O, van den Meersche K (2017). Intraspecific trait variation and coordination: root and leaf economics spectra in coffee across environmental gradients
Frontiers in Plant Science, 8, 1196. DOI: 10.3389/fpls.2017.01196.
DOI:10.3389/fpls.2017.01196 [本文引用: 2]

[26] Kong DL, Wang JJ, Kardol P, Wu HF, Zeng H, Deng XB, Deng Y (2016). Economic strategies of plant absorptive roots vary with root diameter
Biogeosciences, 13, 415-424.
DOI:10.5194/bg-13-415-2016URL [本文引用: 1]

[27] Kong DL, Wang JJ, Wu HF, Valverde-Barrantes OJ, Wang RL, Zeng H, Kardol P, Zhang HY, Feng YL (2019). Nonlinearity of root trait relationships and the root economics spectrum
Nature Communications, 10, 2203. DOI: 10.1038/s41467-019-10245-6.
DOI:10.1038/s41467-019-10245-6 [本文引用: 1]

[28] Li FL, Hu H, McCormlack ML, Feng DF, Liu X, Bao WK (2019). Community-level economics spectrum of fine-roots driven by nutrient limitations in subalpine forests
Journal of Ecology, 107, 1238-1249.
DOI:10.1111/jec.2019.107.issue-3URL [本文引用: 1]

[29] Li JH, Peng GQ, Yang DM (2017). Effect of stem length to stem slender ratio of current-year twigs on the leaf display efficiency in evergreen and deciduous broadleaved trees
Chinese Journal of Plant Ecology, 41, 650-660.
DOI:10.17521/cjpe.2016.0376URL [本文引用: 1]

[李俊慧, 彭国全, 杨冬梅 (2017). 常绿和落叶阔叶物种当年生小枝茎长度和茎纤细率对展叶效率的影响
植物生态学报, 41, 650-660.]
DOI:10.17521/cjpe.2016.0376 [本文引用: 1]
枝和叶是组成树冠的两个最主要的结构单元, 枝条的结构特征及其与叶性状之间的变化关系决定了植物对光照、空间等资源的利用和适应策略。该研究以小枝茎长度和茎纤细率表征茎结构, 以叶面积比(即单位小枝茎干质量的总叶面积)、叶密度(即单位茎长度的叶数量)和叶茎生物量比(即单位小枝茎干质量的总叶干质量)表征展叶效率, 以浙江省清凉峰自然保护区25个常绿阔叶物种和60个落叶阔叶物种为对象, 探讨小枝茎结构变化对展叶效率的影响。结果显示, 展叶效率无论是用叶面积比、叶密度还是用叶茎生物量比表示, 常绿和落叶物种小枝的茎长结构性状均与展叶效率呈显著的负相关关系, 即随着小枝茎长度和茎纤细率的增加, 展叶效率逐渐降低, 可能反映了机械安全和光照限制的作用。同时, 尽管茎长度-展叶效率的斜率在常绿和落叶物种间无显著差异, 并且常绿物种叶密度与小枝茎结构性状之间的关系截距显著大于落叶物种, 即常绿物种具有较高的出叶强度。但由于单叶面积和比叶面积显著小于落叶物种, 在某一给定的小枝茎长结构下, 常绿物种每单位质量的茎生物量投资获得的总叶面积和总叶质量都比落叶物种少, 即常绿物种的展叶效率比落叶物种低。这可能反映了常绿物种高消耗慢收益的保守型策略。这些结果表明, 小枝茎长结构对展叶效率具有显著的影响, 并将随叶习性的不同而改变, 与植物对环境的适应策略密切相关。

[30] Liu GF, Freschet GT, Pan X, Cornelissen JHC, Li Y, Dong M (2010). Coordinated variation in leaf and root traits across multiple spatial scales in Chinese semi-arid and arid ecosystems
New Phytologist, 188, 543-553.
DOI:10.1111/nph.2010.188.issue-2URL [本文引用: 5]

[31] Liu L, Ge JL, Shu HW, Zhao CM, Xu WT, Shen GZ, Xie ZQ (2019). C, N and P stoichiometric ratios in mixed evergreen and deciduous broadleaved forests in Shennongjia, China
Chinese Journal of Plant Ecology, 43, 482-489.
DOI:10.17521/cjpe.2019.0064URL [本文引用: 1]

[刘璐, 葛结林, 舒化伟, 赵常明, 徐文婷, 申国珍, 谢宗强 (2019). 神农架常绿落叶阔叶混交林碳氮磷化学计量比
植物生态学报, 43, 482-489.]
DOI:10.17521/cjpe.2019.0064 [本文引用: 1]
生态化学计量学是研究生态过程中化学元素平衡的科学, 碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量比是生态系统过程及其功能的重要特征。该研究测定了神农架常绿落叶阔叶混交林植物器官、凋落物及土壤的C、N、P含量, 利用生物量加权法计算其化学计量比, 并分析该生态系统不同组分间及不同器官间化学计量比的差异。研究结果发现: 在不同组分之间, C含量、C:N及C:P表现为植物&gt;凋落物&gt;土壤; N、P含量及N:P表现为凋落物&gt;植物&gt;土壤。在不同植物器官间, C含量的差异较小, 其变异系数相对N、P含量较低且保持稳定; N、P含量为叶片最高且变异系数最低; N:P为树皮最高, 而枝的变异系数最低。常绿与落叶树种的叶片N、P含量差异显著。与不同森林类型的化学计量比相比, 该常绿落叶阔叶混交林植物群落的C:P及N:P较低, 凋落物的C:P及N:P较高, 土壤的C、N、P化学计量比与亚热带常绿阔叶林基本一致, 生态系统的C:N相对较低。利用生物量加权法计算得到的该森林生态系统不同组分的C、N、P化学计量比的大小关系与前人利用枝叶取样算术平均的结果存在较大差异。C、N、P含量及其化学计量比在不同器官的分配及内稳性与器官的生理功能关系密切。

[32] Liu XZ, Fang FS (2001). Scientific Survey of the Wuyishan Nature Reserve in Jiangxi. China Forestry Publishing House, Beijing.
[本文引用: 1]

[刘信中, 方福生 (2001). 江西武夷山自然保护区科学考察集. 中国林业出版社, 北京.]
[本文引用: 1]

[33] Lusk CH, Reich PB, Montgomery RA, Ackerly DD, Cavender- Bares J (2008). Why are evergreen leaves so contrary about shade
Trends in Ecology & Evolution, 23, 299-303.
DOI:10.1016/j.tree.2008.02.006URL [本文引用: 2]

[34] Ma ZQ, Guo DL, Xu XL, Lu MZ, Bardgett RD, Eissenstat DM, McCormack ML, Hedin LO (2018). Evolutionary history resolves global organization of root functional traits
Nature, 555, 94-97.
DOI:10.1038/nature25783 [本文引用: 1]
Plant roots have greatly diversified in form and function since the emergence of the first land plants(1,2), but the global organization of functional traits in roots remains poorly understood(3,4). Here we analyse a global dataset of 10 functionally important root traits in metabolically active first-order roots, collected from 369 species distributed across the natural plant communities of 7 biomes. Our results identify a high degree of organization of root traits across species and biomes, and reveal a pattern that differs from expectations based on previous studies(5,6) of leaf traits. Root diameter exerts the strongest influence on root trait variation across plant species, growth forms and biomes. Our analysis suggests that plants have evolved thinner roots since they first emerged in land ecosystems, which has enabled them to markedly improve their efficiency of soil exploration per unit of carbon invested and to reduce their dependence on symbiotic mycorrhizal fungi. We also found that diversity in root morphological traits is greatest in the tropics, where plant diversity is highest and many ancestral phylogenetic groups are preserved. Diversity in root morphology declines sharply across the sequence of tropical, temperate and desert biomes, presumably owing to changes in resource supply caused by seasonally inhospitable abiotic conditions. Our results suggest that root traits have evolved along a spectrum bounded by two contrasting strategies of root life: an ancestral 'conservative' strategy in which plants with thick roots depend on symbiosis with mycorrhizal fungi for soil resources and a more-derived 'opportunistic' strategy in which thin roots enable plants to more efficiently leverage photosynthetic carbon for soil exploration. These findings imply that innovations of belowground traits have had an important role in preparing plants to colonize new habitats, and in generating biodiversity within and across biomes.

[35] Mao W, Li YL, Zhang TH, Zhao XY, Huang YX, Song LL (2012). Research advances of plant leaf traits at different ecology scales
Journal of Desert Research, 32, 33-41.
[本文引用: 1]

[毛伟, 李玉霖, 张铜会, 赵学勇, 黄迎新, 宋琳琳 (2012). 不同尺度生态学中植物叶性状研究概述
中国沙漠, 32, 33-41.]
[本文引用: 1]

[36] Medeiros JS, Burns JH, Nicholson J, Rogers L, Valverde- Barrantes O (2017). Decoupled leaf and root carbon economics is a key component in the ecological diversity and evolutionary divergence of deciduous and evergreen lineages of genus Rhododendron
American Journal of Botany, 104, 803-816.
DOI:10.3732/ajb.1700051PMID:28611072 [本文引用: 2]
We explored trait-trait and trait-climate relationships for 27 species while accounting for phylogenetic relationships and within-species variation to investigate whether leaf and root traits are coordinated across environments and over evolutionary time, as part of a whole-plant economics spectrum.We examined specific leaf area (SLA) and four root traits: specific root length (SRL), specific root tip abundance (SRTA), first order diameter, and link average length, for plants growing in a cold, seasonal climate (Kirtland, Ohio) and a warmer, less seasonal climate (Federal Way, Washington) in the United States. We estimated a phylogeny and species' climate of origin, determined phylogenetic signal on mean traits and within-species variation, and used phylogenetically informed analysis to compare trait-trait and trait-climate relationships for deciduous and evergreen lineages.Mean SLA and within-species variation in SRL were more similar between close relatives than expected by chance. SLA and root traits differed according to climate of origin and across growth environments, though SLA differed within- and among-species less than roots. A negative SRL-SRTA correlation indicates investment in foraging scale vs. precision as a fundamental trade-off defining the root economic spectrum. Also, the deciduous clade exhibited a strong negative relationship between SLA and SRL, while evergreen clades showed a weaker positive or no relationship.Our work suggests that natural selection has shaped relationships between above- and belowground traits in genus and that leaf and root traits may evolve independently. Morphological decoupling may help explain habitat diversity among species, as well as the changes accompanying the divergence of deciduous and evergreen lineages.? 2017 Botanical Society of America.

[37] Méndez-Alonzo R, Paz H, Zuluaga RC, Rosell JA, Olson ME (2012). Coordinated evolution of leaf and stem economics in tropical dry forest trees
Ecology, 93, 2397-2406.
PMID:23236911 [本文引用: 2]
With data from 15 species in eight families of tropical dry forest trees, we provide evidence of coordination between the stem and leaf economic spectra. Species with low-density, flexible, breakable, hydraulically efficient but cavitationally vulnerable wood shed their leaves rapidly in response to drought and had low leaf mass per area and dry mass content. In contrast, species with the opposite xylem syndrome shed their costlier but more drought-resistant leaves late in the dry season. Our results explain variation in the timing of leaf shedding in tropical dry forests: selection eliminates combinations such as low-productivity leaves atop highly vulnerable xylem or water-greedy leaves supplied by xylem of low conductive efficiency. Across biomes, rather than a fundamental trade-off underlying a single axis of trait covariation, the relationship between leaf and stem economics is likely to occupy a wide space in which multiple combinations are possible.

[38] Monk CD (1966). An ecological significance of evergreenness
Ecology, 47, 504-505.
DOI:10.2307/1932995URL [本文引用: 2]

[39] Pérez-Ramos IM, Roumet C, Cruz P, Blanchard A, Autran P, Garnier E (2012). Evidence for a “plant community economics spectrum” driven by nutrient and water limitations in a Mediterranean rangeland of southern France
Journal of Ecology, 100, 1315-1327.
DOI:10.1111/jec.2012.100.issue-6URL [本文引用: 2]

[40] Poorter H, Lambers H, Evans JR (2014). Trait correlation networks: a whole-plant perspective on the recently criticized leaf economic spectrum
New Phytologist, 201, 378-382.
DOI:10.1111/nph.2013.201.issue-2URL [本文引用: 1]

[41] Prieto I, Roumet C, Cardinael R, Dupraz C, Jourdan C, Kim JH, Maeght JL, Mao Z, Pierret A, Portillo N, Roupsard O, Thammahacksa C, Stokes A (2015). Root functional parameters along a land-use gradient: evidence of a community- level economics spectrum
Journal of Ecology, 103, 361-373.
DOI:10.1111/1365-2745.12351URL [本文引用: 1]

[42] Qu P, Xing YJ, Wang QG (2018). Research progress of plant economic spectrum
Chinese Agricultural Science Bulletin, 34, 88-94.
[本文引用: 1]

[曲鹏, 邢亚娟, 王庆贵 (2018). 植物经济谱研究进展
中国农学通报, 34, 88-94.]
[本文引用: 1]

[43] Reich PB (2014). The world-wide “fast-slow” plant economics spectrum: a traits manifesto
Journal of Ecology, 102, 275-301.
DOI:10.1111/1365-2745.12211URL [本文引用: 9]

[44] Reich PB, Ellsworth DS, Walters MB, Vose JM, Gresham C, Volin JC, Bowman WD (1999). Generality of leaf trait relationships: a test across six biomes
Ecology, 80, 1955-1969.
DOI:10.1890/0012-9658(1999)080[1955:GOLTRA]2.0.CO;2URL [本文引用: 1]

[45] Reich PB, Tjoelker MG, Walters MB, Vanderklein DW, Buschena C (1998). Close association of RGR, leaf and root morphology, seed mass and shade tolerance in seedlings of nine boreal tree species grown in high and low light
Functional Ecology, 12, 327-338.
DOI:10.1046/j.1365-2435.1998.00208.xURL [本文引用: 1]

[46] Reich PB, Walters MB, Ellsworth DS (1997). From tropics to tundra: global convergence in plant functioning
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 94, 13730-13734.
[本文引用: 1]

[47] Reich PB, Wright IJ, Cavender-Bares J, Craine JM, Oleksyn J, Westoby M, Walters MB (2003). The evolution of plant functional variation: traits, spectra, and strategies
International Journal of Plant Sciences, 164, S143-S164.
DOI:10.1086/374368URL [本文引用: 1]

[48] Roumet C, Birouste M, Picon-Cochard C, Ghestem M, Osman N, Vrignon-Brenas S, Cao KF, Stokes A (2016). Root structure-function relationships in 74 species: evidence of a root economics spectrum related to carbon economy
New Phytologist, 210, 815-826.
DOI:10.1111/nph.2016.210.issue-3URL [本文引用: 1]

[49] Tang QQ, Huang YT, Ding Y, Zang RG (2016). Interspecific and intraspecific variation in functional traits of subtropical evergreen and deciduous broad-leaved mixed forests
Biodiversity Science, 24, 262-270.
DOI:10.17520/biods.2015200URL [本文引用: 1]

[唐青青, 黄永涛, 丁易, 臧润国 (2016). 亚热带常绿落叶阔叶混交林植物功能性状的种间和种内变异
生物多样性, 24, 262-270.]
DOI:10.17520/biods.2015200 [本文引用: 1]
不同物种间的功能性状差异是自然生态系统中物种共存的基础, 而物种内个体间的性状变异对物种的共存和分布同样具有重要作用。本文以湖北星斗山自然保护区亚热带常绿落叶阔叶混交林内28种主要树种(通过物种多度排序获得, 其中常绿和落叶树种各14种)为研究对象, 探讨不同叶习性树种的4种功能性状(比叶面积、叶干物质含量、叶面积和比茎密度)在种间和种内的差异程度。结果表明: (1)常绿和落叶树种在4种功能性状上均存在显著差异, 常绿树种的比叶面积和叶面积显著低于落叶树种, 但叶干物质含量和比茎密度则显著高于落叶树种; (2)比叶面积的变化主要来源于叶习性(57.49%), 叶面积变化主要来源于种间(66.80%)和种内变异(27.52%), 叶干物质含量的变化主要来源于种间(38.12%)和种内(33.88%)变异, 但比茎密度的变化主要来源于种内变异(51.50%), 其次为种间变异(32.52%); (3)常绿和落叶树种种间水平的性状相关性可能掩盖各功能性状之间的相关性。种内变异能够显著影响群落间的植物功能性状差异, 但不同功能性状的种内变异程度存在差异。

[50] Tjoelker MG, Craine JM, Wedin D, Reich PB, Tilman D (2005). Linking leaf and root trait syndromes among 39 grassland and savannah species
New Phytologist, 167, 493-508.
PMID:15998401 [本文引用: 2]
Here, we tested hypothesized relationships among leaf and fine root traits of grass, forb, legume, and woody plant species of a savannah community. CO2 exchange rates, structural traits, chemistry, and longevity were measured in tissues of 39 species grown in long-term monocultures. Across species, respiration rates of leaves and fine roots exhibited a common regression relationship with tissue nitrogen (N) concentration, although legumes had lower rates at comparable N concentrations. Respiration rates and N concentration declined with increasing longevity of leaves and roots. Species rankings of leaf and fine-root N and longevity were correlated, but not specific leaf area and specific root length. The C3 and C4 grasses had lower N concentrations than forbs and legumes, but higher photosynthesis rates across a similar range of leaf N. Despite contrasting photosynthetic pathways and N2-fixing ability among these species, concordance in above- and below-ground traits was evident in comparable rankings in leaf and root longevity, N and respiration rates, which is evidence of a common leaf and root trait syndrome linking traits to effects on plant and ecosystem processes.Copyright New Phytologist (2005).

[51] van Ommen Kloeke AEE, Douma JC, Ordo?ez JC, Reich PB, van Bodegom PM (2012). Global quantification of contrasting leaf life span strategies for deciduous and evergreen species in response to environmental conditions
Global Ecology and Biogeography, 21, 224-235.
DOI:10.1111/j.1466-8238.2011.00667.xURL

[52] Venables WN, Smith DM, The R Core Team (2019). An introduction to R. Notes on R: a programming environment for data analysis and graphics
Version 3.6.0 RC (2019-04- 24). [2019-04-27]. http://ydl.oregonstate.edu/pub/cran/doc/manuals/r-patched/R-intro.pdf.
URL [本文引用: 1]

[53] Wang M, Wan PC, Guo JC, Xu JS, Chai YF, Yue M (2017). Relationships among leaf, stem and root traits of the dominant shrubs from four vegetation zones in Shaanxi Province, China
Israel Journal of Ecology and Evolution, 63, 25-32.
DOI:10.1163/22244662-06301005URL [本文引用: 2]

[54] Warren CR, Adams MA (2004). Evergreen trees do not maximize instantaneous photosynthesis
Trends in Plant Science, 9, 270-274.
DOI:10.1016/j.tplants.2004.04.004URL [本文引用: 2]

[55] Warton DI, Weber NC (2002). Common slope tests for bivariate errors-in-variables models
Biometrical Journal, 44, 161-174.
DOI:10.1002/(ISSN)1521-4036URL [本文引用: 1]

[56] Warton DI, Wright IJ, Falster DS, Westoby M (2006). Bivariate line-fitting methods for allometry
Biological Reviews, 81, 259-291.
PMID:16573844 [本文引用: 1]
Fitting a line to a bivariate dataset can be a deceptively complex problem, and there has been much debate on this issue in the literature. In this review, we describe for the practitioner the essential features of line-fitting methods for estimating the relationship between two variables: what methods are commonly used, which method should be used when, and how to make inferences from these lines to answer common research questions. A particularly important point for line-fitting in allometry is that usually, two sources of error are present (which we call measurement and equation error), and these have quite different implications for choice of line-fitting method. As a consequence, the approach in this review and the methods presented have subtle but important differences from previous reviews in the biology literature. Linear regression, major axis and standardised major axis are alternative methods that can be appropriate when there is no measurement error. When there is measurement error, this often needs to be estimated and used to adjust the variance terms in formulae for line-fitting. We also review line-fitting methods for phylogenetic analyses. Methods of inference are described for the line-fitting techniques discussed in this paper. The types of inference considered here are testing if the slope or elevation equals a given value, constructing confidence intervals for the slope or elevation, comparing several slopes or elevations, and testing for shift along the axis amongst several groups. In some cases several methods have been proposed in the literature. These are discussed and compared. In other cases there is little or no previous guidance available in the literature. Simulations were conducted to check whether the methods of inference proposed have the intended coverage probability or Type I error. We identified the methods of inference that perform well and recommend the techniques that should be adopted in future work.

[57] Westoby M, Falster DS, Moles AT, Vesk PA, Wright IJ (2002). Plant ecological strategies: some leading dimensions of variation between species
Annual Review of Ecology and Systematics, 33, 125-159.
DOI:10.1146/annurev.ecolsys.33.010802.150452URL [本文引用: 3]

[58] Withington JM, Reich PB, Oleksyn J, Eissenstat DM (2006). Comparisons of structure and life span in roots and leaves among temperate trees
Ecological Monographs, 76, 381-397.
DOI:10.1890/0012-9615(2006)076[0381:COSALS]2.0.CO;2URL [本文引用: 1]

[59] Wright IJ, Reich PB, Cornelissen JHC, Falster DS, Groom PK, Hikosaka K, Lee W, Lusk CH, Niinemets ü, Oleksyn J, Osada N, Poorter H, Warton DI, Westoby M (2005). Modulation of leaf economic traits and trait relationships by climate
Global Ecology and Biogeography, 14, 411-421.
DOI:10.1111/j.1466-822x.2005.00172.xURL [本文引用: 1]

[60] Wright IJ, Reich PB, Westoby M, Ackerly DD, Baruch Z, Bongers F, Cavender-Bares J, Chapin T, Cornelissen JHC, Diemer M, Flexas J, Garnier E, Groom PK, Gulias J, Hikosaka K, et al. (2004). The worldwide leaf economics spectrum
Nature, 428, 821-827.
PMID:15103368 [本文引用: 4]
Bringing together leaf trait data spanning 2,548 species and 175 sites we describe, for the first time at global scale, a universal spectrum of leaf economics consisting of key chemical, structural and physiological properties. The spectrum runs from quick to slow return on investments of nutrients and dry mass in leaves, and operates largely independently of growth form, plant functional type or biome. Categories along the spectrum would, in general, describe leaf economic variation at the global scale better than plant functional types, because functional types overlap substantially in their leaf traits. Overall, modulation of leaf traits and trait relationships by climate is surprisingly modest, although some striking and significant patterns can be seen. Reliable quantification of the leaf economics spectrum and its interaction with climate will prove valuable for modelling nutrient fluxes and vegetation boundaries under changing land-use and climate.

[61] Xiao D, Wang XJ, Zhang K, He NP, Hou JH (2016). Effects of nitrogen addition on leaf traits of common species in natural Pinus tabuliformis forests in Taiyue Mountain, Shanxi Province, China
Chinese Journal of Plant Ecology, 40, 686-701.
DOI:10.17521/cjpe.2015.1043URL [本文引用: 1]

[肖迪, 王晓洁, 张凯, 何念鹏, 侯继华 (2016). 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
植物生态学报, 40, 686-701.]
DOI:10.17521/cjpe.2015.1043 [本文引用: 1]
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&#x000b7;hm^-2&#x000b7;a^-1 (CK)、50 kg&#x000b7;hm^-2&#x000b7;a^-1 (低氮)、100 kg&#x000b7;hm^-2&#x000b7;a^-1 (中氮)和150 kg&#x000b7;hm^-2&#x000b7;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(Polygonatum odoratum)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&#x0201c;快速投资-收益型&#x0201d;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。

[62] Yu HY, Chen YT, Xu ZZ, Zhou GS (2014). Analysis of relationships among leaf functional traits and economics spectrum of plant species in the desert steppe of Nei Mongol
Chinese Journal of Plant Ecology, 38, 1029-1040.
DOI:10.3724/SP.J.1258.2014.00097URL [本文引用: 1]

[于鸿莹, 陈莹婷, 许振柱, 周广胜 (2014). 内蒙古荒漠草原植物叶片功能性状关系及其经济谱分析
植物生态学报, 38, 1029-1040.]
DOI:10.3724/SP.J.1258.2014.00097 [本文引用: 1]
气候变化和人为干扰导致草原荒漠化加剧, 引发了严重的环境问题。因此, 对荒漠草原植物与环境变化关系的研究愈加迫切, 分析比较荒漠草原不同功能型物种叶片经济谱具有重要意义。该研究通过测定内蒙古荒漠草原生态系统不同功能型植物叶片的光合及叶绿素荧光参数、比叶面积和叶片氮素含量, 验证了荒漠草原植物叶片经济谱的存在, 明确了各功能型植物叶片性状间的关系及其在叶片经济谱中的位置。荒漠草原不同功能型植物叶片性状差异明显, 草本植物的比叶面积(SLA)、单位质量叶氮含量(N_mass)分别是灌木的2.39倍和1.20倍; 一年生植物单位面积最大净光合速率(A_area)、SLA、光合氮利用效率(PNUE)分别是多年生植物的1.93倍、2.13倍和4.24倍; C₄植物的A_area、SLA、PNUE分别是C₃植物的2.25倍、1.73倍和3.61倍。除A_area与单位面积叶氮含量(N_area)、PSII的实际光化学效率(Φ_PSII)与SLA之间不存在显著相关关系外, 叶片性状间存在广泛的相关关系, 且均达到极显著水平。这验证了叶片经济谱在内蒙古荒漠草原植物中也同样存在。进一步分析表明, 一年生植物、草本植物、C₄植物叶片在叶片经济谱中位于靠近薄叶、光合能力强、寿命短的一端; 而多年生植物、灌木、C₃植物叶片靠近厚叶、光合能力弱、寿命长的一端。这说明荒漠草原中不同功能型植物可通过权衡其经济性状间的关系而采取不同的适应策略, 对于荒漠草原生态系统管理具有重要的理论指导意义。

[63] Zhao YT, Ali A, Yan ER (2017). The plant economics spectrum is structured by leaf habits and growth forms across subtropical species
Tree Physiology, 37, 173-185.
[本文引用: 5]

[64] Zheng CY, Liu ZL, Fang JY (2004). Tree species diversity along altitudinal gradient on southeastern and northwestern slopes of Mt. Huanggang, Wuyi Mountains, Fujian, China
Biodiversity Science, 12, 63-74.
[本文引用: 1]

郑成洋, 刘增力, 方精云 (2004). 福建黄岗山东南坡和西北坡乔木物种多样性及群落特征的垂直变化
生物多样性, 12, 63-74.].
DOI:10.17520/biods.2004008 [本文引用: 1]
利用福建黄岗山东南坡30个样方和西北坡13个样方的资料，研究该地区乔木物种丰富度的垂直变化。东南坡共记录到乔木物种151种，隶属于42科73属； 西北坡102种，隶属于32科54属。两坡面的乔木树种组成相差不大。物种丰富度随海拔的变化趋势是： 随海拔升高，科、属、种的数量呈下降的趋势； 东南坡科、属、种的数量在海拔800-1000 m达到最大值，西北坡在海拔1500-1600 m达到最大值。东南坡乔木物种Shannon-Wiener指数 (H&prime;) 与海拔呈负相关； 西北坡在海拔1200- 1800 m范围内H&prime;高于东南坡； Srenson指数 (IAc) 在不同植被类型交替时出现上下波动，从常绿阔叶林向针阔混交林转化时，物种更替强烈，S&Oslash;renson指数明显下降。乔木物种生长特征的分析表明，最大树高 (H_max) 和最大胸径 (DBH_max) 出现在中海拔，在相同海拔范围内西北坡的H_max和DBH_max高于东南坡； 东南坡H_max和DBH_max的峰值出现在海拔800-900 m，西北坡出现在海拔1800 m。东南坡立木密度在海拔1500 m处达最高值，而西北坡立木密度变化不明显，仅在海拔1900 m以上明显下降。将全部乔木种划分为常绿阔叶、针叶和落叶阔叶等三种生活型，分析不同生活型的生长特征发现，常绿阔叶种类的胸高断面积和 (total basal area, TBA) 在低海拔占比例大； 针叶种类沿海拔出现两个峰值，与分布两种不同针叶林种类有关； 落叶阔叶林的TBA在各海拔段均占一定比例，但在西北坡的比例要高于东南坡。两坡三种生活型的TBA沿海拔梯度变化特征基本上相似。
The advantages of being evergreen
1
1995

... 植物经济谱能够反映具有相似策略的物种如何沿着性状变异轴汇集或分散(Díazet al., 2016; Zhao et al., 2017).Wright等(2004)指出当物种按照叶习性来划分时, 不同物种的叶片投资策略会沿着全球叶经济谱分布, 即在LES上能够区分出常绿和落叶物种.常绿和落叶物种在叶经济性状方面的确存在一定的差异.与常绿物种相比, 落叶物种的叶面积较大(唐青青等, 2016), 单位面积的叶质量较低(即LMA低), 叶片养分的含量相对较高, 光合速率也较高(Reich et al., 1997; Aerts, 1999; Westoby et al., 2002; Wright et al., 2004).除此之外, 在叶和根形态性状关系上, 落叶进化枝在比叶面积(SLA)和比根长(SRL)间表现出显著的负相关关系(高SLA可以在短生长季节促进更快生长, 而低SRL可以保护根免于冻结(Geng et al., 2014)); 但常绿进化枝显示出较弱的正相关关系或无显著相关性(Medeiros et al., 2017).落叶物种由于相对频繁地落叶和生长新叶, 对土壤养分的需求量大, 有高的资源获取率, 属于营养获取型; 常绿物种叶片寿命长, 对养分需求较少, 故常绿习性被认为是对贫瘠土壤生境的一种适应性(Aerts, 1995; Givnish, 2002).上述研究结果表明, 落叶物种倾向于采取获取策略, 而常绿种类通常采取保守策略(Givnish, 2002).但研究叶性状关系并不能简单地直接套用其他尺度的研究结果, 全球尺度的LES是否适用于局地尺度仍值得探究(何芸雨等, 2019).本研究力求验证武夷山的常绿和落叶物种是否也能够沿着综合的WPES被区分开来.因此, 本研究假设武夷山的常绿和落叶物种将分布于植物经济谱的两侧: 常绿物种分布在保守的一侧, 落叶物种分布在获取的一侧(假设2). ...

Interspecific competition in natural plant communities: mechanisms, trade-offs and plant-soil feedbacks
2
1999

... 植物经济谱能够反映具有相似策略的物种如何沿着性状变异轴汇集或分散(Díazet al., 2016; Zhao et al., 2017).Wright等(2004)指出当物种按照叶习性来划分时, 不同物种的叶片投资策略会沿着全球叶经济谱分布, 即在LES上能够区分出常绿和落叶物种.常绿和落叶物种在叶经济性状方面的确存在一定的差异.与常绿物种相比, 落叶物种的叶面积较大(唐青青等, 2016), 单位面积的叶质量较低(即LMA低), 叶片养分的含量相对较高, 光合速率也较高(Reich et al., 1997; Aerts, 1999; Westoby et al., 2002; Wright et al., 2004).除此之外, 在叶和根形态性状关系上, 落叶进化枝在比叶面积(SLA)和比根长(SRL)间表现出显著的负相关关系(高SLA可以在短生长季节促进更快生长, 而低SRL可以保护根免于冻结(Geng et al., 2014)); 但常绿进化枝显示出较弱的正相关关系或无显著相关性(Medeiros et al., 2017).落叶物种由于相对频繁地落叶和生长新叶, 对土壤养分的需求量大, 有高的资源获取率, 属于营养获取型; 常绿物种叶片寿命长, 对养分需求较少, 故常绿习性被认为是对贫瘠土壤生境的一种适应性(Aerts, 1995; Givnish, 2002).上述研究结果表明, 落叶物种倾向于采取获取策略, 而常绿种类通常采取保守策略(Givnish, 2002).但研究叶性状关系并不能简单地直接套用其他尺度的研究结果, 全球尺度的LES是否适用于局地尺度仍值得探究(何芸雨等, 2019).本研究力求验证武夷山的常绿和落叶物种是否也能够沿着综合的WPES被区分开来.因此, 本研究假设武夷山的常绿和落叶物种将分布于植物经济谱的两侧: 常绿物种分布在保守的一侧, 落叶物种分布在获取的一侧(假设2). ...

... 本研究结果同样支持最初的假设2, 落叶物种大部分分布在LES和WPES代表获取的一侧, 具有较大的SLA、SRL和较高的养分含量, 而常绿物种分布在保守一侧, 具有较大的RTD和较高的碳含量.表明即便处于相同的环境, 不同物种也具有不同的响应策略(肖迪等, 2016).根据PCA分析(图1)以及对不同器官PC1轴得分进行独立样本t检验的结果(表5)可以发现, 本研究中常绿和落叶物种在植物经济谱中的分布存在显著差异.除此之外, 叶片与细根间PC1得分及其与整株植物PC1得分之间的关系也支持假设2.本研究中, 落叶物种在叶片PC1与细根PC1关系上无显著相关性, 且常绿和落叶物种在叶片PC1、细根PC1和整株植物PC1轴之间关系上的斜率不存在显著差异(即存在共同斜率), 但二者在截距上存在显著差异, 体现了常绿物种的叶片和细根间的关系比落叶物种更为密切, 且常绿和落叶物种通过回归关系中截距上的差异来响应叶习性的变化.一方面, 不变的斜率表明, 常绿和落叶物种在器官和整株植物水平上具有恒定或一致的保守或获取策略(Freschet et al., 2010; Reich, 2014; Díazet al., 2016); 另一方面, 截距的差异表明常绿和落叶物种构建WPES的方式存在差异.植物通过长期进化形成了常绿与落叶这两种不同的生活史对策(李俊慧等, 2017).常绿和落叶物种的差异表现在物候(Monk, 1966; Lusk et al., 2008), 叶片寿命(Westoby et al., 2002; van Ommen Kloeke et al., 2012), 养分利用效率(Aerts, 1999; Warren & Adams, 2004)等方面.叶片常绿的主要优势在于光合作用季节较长、叶片结构缓冲成本和更换叶片营养缓冲成本较低等; 而落叶的优势在于单位叶片光合速率较高、在不利季节根系成本较低且无叶片呼吸消耗(Givnish, 2002).有研究表明, 常绿是对低资源可用性的适应性反应, 落叶物种是对减少干旱期间水分损失的适应(Monk, 1966; Givnish, 2002; Warren & Adams, 2004; Lusk et al., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017).常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略.而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略.在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B).有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

广西猫儿山不同海拔常绿和落叶树种的营养再吸收模式
1
2015

... 本研究结果同样支持最初的假设2, 落叶物种大部分分布在LES和WPES代表获取的一侧, 具有较大的SLA、SRL和较高的养分含量, 而常绿物种分布在保守一侧, 具有较大的RTD和较高的碳含量.表明即便处于相同的环境, 不同物种也具有不同的响应策略(肖迪等, 2016).根据PCA分析(图1)以及对不同器官PC1轴得分进行独立样本t检验的结果(表5)可以发现, 本研究中常绿和落叶物种在植物经济谱中的分布存在显著差异.除此之外, 叶片与细根间PC1得分及其与整株植物PC1得分之间的关系也支持假设2.本研究中, 落叶物种在叶片PC1与细根PC1关系上无显著相关性, 且常绿和落叶物种在叶片PC1、细根PC1和整株植物PC1轴之间关系上的斜率不存在显著差异(即存在共同斜率), 但二者在截距上存在显著差异, 体现了常绿物种的叶片和细根间的关系比落叶物种更为密切, 且常绿和落叶物种通过回归关系中截距上的差异来响应叶习性的变化.一方面, 不变的斜率表明, 常绿和落叶物种在器官和整株植物水平上具有恒定或一致的保守或获取策略(Freschet et al., 2010; Reich, 2014; Díazet al., 2016); 另一方面, 截距的差异表明常绿和落叶物种构建WPES的方式存在差异.植物通过长期进化形成了常绿与落叶这两种不同的生活史对策(李俊慧等, 2017).常绿和落叶物种的差异表现在物候(Monk, 1966; Lusk et al., 2008), 叶片寿命(Westoby et al., 2002; van Ommen Kloeke et al., 2012), 养分利用效率(Aerts, 1999; Warren & Adams, 2004)等方面.叶片常绿的主要优势在于光合作用季节较长、叶片结构缓冲成本和更换叶片营养缓冲成本较低等; 而落叶的优势在于单位叶片光合速率较高、在不利季节根系成本较低且无叶片呼吸消耗(Givnish, 2002).有研究表明, 常绿是对低资源可用性的适应性反应, 落叶物种是对减少干旱期间水分损失的适应(Monk, 1966; Givnish, 2002; Warren & Adams, 2004; Lusk et al., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017).常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略.而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略.在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B).有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

广西猫儿山不同海拔常绿和落叶树种的营养再吸收模式
1
2015

... 本研究结果同样支持最初的假设2, 落叶物种大部分分布在LES和WPES代表获取的一侧, 具有较大的SLA、SRL和较高的养分含量, 而常绿物种分布在保守一侧, 具有较大的RTD和较高的碳含量.表明即便处于相同的环境, 不同物种也具有不同的响应策略(肖迪等, 2016).根据PCA分析(图1)以及对不同器官PC1轴得分进行独立样本t检验的结果(表5)可以发现, 本研究中常绿和落叶物种在植物经济谱中的分布存在显著差异.除此之外, 叶片与细根间PC1得分及其与整株植物PC1得分之间的关系也支持假设2.本研究中, 落叶物种在叶片PC1与细根PC1关系上无显著相关性, 且常绿和落叶物种在叶片PC1、细根PC1和整株植物PC1轴之间关系上的斜率不存在显著差异(即存在共同斜率), 但二者在截距上存在显著差异, 体现了常绿物种的叶片和细根间的关系比落叶物种更为密切, 且常绿和落叶物种通过回归关系中截距上的差异来响应叶习性的变化.一方面, 不变的斜率表明, 常绿和落叶物种在器官和整株植物水平上具有恒定或一致的保守或获取策略(Freschet et al., 2010; Reich, 2014; Díazet al., 2016); 另一方面, 截距的差异表明常绿和落叶物种构建WPES的方式存在差异.植物通过长期进化形成了常绿与落叶这两种不同的生活史对策(李俊慧等, 2017).常绿和落叶物种的差异表现在物候(Monk, 1966; Lusk et al., 2008), 叶片寿命(Westoby et al., 2002; van Ommen Kloeke et al., 2012), 养分利用效率(Aerts, 1999; Warren & Adams, 2004)等方面.叶片常绿的主要优势在于光合作用季节较长、叶片结构缓冲成本和更换叶片营养缓冲成本较低等; 而落叶的优势在于单位叶片光合速率较高、在不利季节根系成本较低且无叶片呼吸消耗(Givnish, 2002).有研究表明, 常绿是对低资源可用性的适应性反应, 落叶物种是对减少干旱期间水分损失的适应(Monk, 1966; Givnish, 2002; Warren & Adams, 2004; Lusk et al., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017).常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略.而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略.在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B).有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

Decoupled leaf and stem economics in rain forest trees
1
2010

... “植物功能性状”是指对植物体定植、存活、适应度等具有潜在显著影响的一系列植物属性(Reichet al., 2003), 是植物在长期进化过程中适应环境的产物(Díazet al., 2016), 并且能对生态系统过程产生强烈影响(Cornelissen et al., 2003).将经济学的“投资-收益权衡”理论应用到植物的资源分配研究中, 可定量分析植物叶片功能性状间的相互关系(陈莹婷和许振柱,2014).Wright等(2004)在全球尺度上定义出一条连续变化的叶功能性状组合谱, 即“叶经济谱(LES)”, 用以阐述维管植物资源获取和储存之间的权衡策略, 其可以通过性状指标的变化范围及其数量关系表现出来(Wrightet al., 2005).谱的一端代表植物的“快速投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有廉价的组织投资与快速的投资回报(即获取策略); 而另一端则代表植物的“缓慢投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有昂贵的组织投资和较慢的投资回报(即保守策略)(Wrightet al., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017).在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014).叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012).细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997).二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象. ...

The ecology of leaf life spans
1
1982

... 本研究结果同样支持最初的假设2, 落叶物种大部分分布在LES和WPES代表获取的一侧, 具有较大的SLA、SRL和较高的养分含量, 而常绿物种分布在保守一侧, 具有较大的RTD和较高的碳含量.表明即便处于相同的环境, 不同物种也具有不同的响应策略(肖迪等, 2016).根据PCA分析(图1)以及对不同器官PC1轴得分进行独立样本t检验的结果(表5)可以发现, 本研究中常绿和落叶物种在植物经济谱中的分布存在显著差异.除此之外, 叶片与细根间PC1得分及其与整株植物PC1得分之间的关系也支持假设2.本研究中, 落叶物种在叶片PC1与细根PC1关系上无显著相关性, 且常绿和落叶物种在叶片PC1、细根PC1和整株植物PC1轴之间关系上的斜率不存在显著差异(即存在共同斜率), 但二者在截距上存在显著差异, 体现了常绿物种的叶片和细根间的关系比落叶物种更为密切, 且常绿和落叶物种通过回归关系中截距上的差异来响应叶习性的变化.一方面, 不变的斜率表明, 常绿和落叶物种在器官和整株植物水平上具有恒定或一致的保守或获取策略(Freschet et al., 2010; Reich, 2014; Díazet al., 2016); 另一方面, 截距的差异表明常绿和落叶物种构建WPES的方式存在差异.植物通过长期进化形成了常绿与落叶这两种不同的生活史对策(李俊慧等, 2017).常绿和落叶物种的差异表现在物候(Monk, 1966; Lusk et al., 2008), 叶片寿命(Westoby et al., 2002; van Ommen Kloeke et al., 2012), 养分利用效率(Aerts, 1999; Warren & Adams, 2004)等方面.叶片常绿的主要优势在于光合作用季节较长、叶片结构缓冲成本和更换叶片营养缓冲成本较低等; 而落叶的优势在于单位叶片光合速率较高、在不利季节根系成本较低且无叶片呼吸消耗(Givnish, 2002).有研究表明, 常绿是对低资源可用性的适应性反应, 落叶物种是对减少干旱期间水分损失的适应(Monk, 1966; Givnish, 2002; Warren & Adams, 2004; Lusk et al., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017).常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略.而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略.在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B).有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

The mineral nutrition of wild plants
1980

Allometry of fine roots in forest ecosystems
1
2019

... “植物功能性状”是指对植物体定植、存活、适应度等具有潜在显著影响的一系列植物属性(Reichet al., 2003), 是植物在长期进化过程中适应环境的产物(Díazet al., 2016), 并且能对生态系统过程产生强烈影响(Cornelissen et al., 2003).将经济学的“投资-收益权衡”理论应用到植物的资源分配研究中, 可定量分析植物叶片功能性状间的相互关系(陈莹婷和许振柱,2014).Wright等(2004)在全球尺度上定义出一条连续变化的叶功能性状组合谱, 即“叶经济谱(LES)”, 用以阐述维管植物资源获取和储存之间的权衡策略, 其可以通过性状指标的变化范围及其数量关系表现出来(Wrightet al., 2005).谱的一端代表植物的“快速投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有廉价的组织投资与快速的投资回报(即获取策略); 而另一端则代表植物的“缓慢投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有昂贵的组织投资和较慢的投资回报(即保守策略)(Wrightet al., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017).在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014).叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012).细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997).二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象. ...

植物叶经济谱的研究进展
1
2014

... “植物功能性状”是指对植物体定植、存活、适应度等具有潜在显著影响的一系列植物属性(Reichet al., 2003), 是植物在长期进化过程中适应环境的产物(Díazet al., 2016), 并且能对生态系统过程产生强烈影响(Cornelissen et al., 2003).将经济学的“投资-收益权衡”理论应用到植物的资源分配研究中, 可定量分析植物叶片功能性状间的相互关系(陈莹婷和许振柱,2014).Wright等(2004)在全球尺度上定义出一条连续变化的叶功能性状组合谱, 即“叶经济谱(LES)”, 用以阐述维管植物资源获取和储存之间的权衡策略, 其可以通过性状指标的变化范围及其数量关系表现出来(Wrightet al., 2005).谱的一端代表植物的“快速投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有廉价的组织投资与快速的投资回报(即获取策略); 而另一端则代表植物的“缓慢投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有昂贵的组织投资和较慢的投资回报(即保守策略)(Wrightet al., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017).在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014).叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012).细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997).二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象. ...

植物叶经济谱的研究进展
1
2014

... “植物功能性状”是指对植物体定植、存活、适应度等具有潜在显著影响的一系列植物属性(Reichet al., 2003), 是植物在长期进化过程中适应环境的产物(Díazet al., 2016), 并且能对生态系统过程产生强烈影响(Cornelissen et al., 2003).将经济学的“投资-收益权衡”理论应用到植物的资源分配研究中, 可定量分析植物叶片功能性状间的相互关系(陈莹婷和许振柱,2014).Wright等(2004)在全球尺度上定义出一条连续变化的叶功能性状组合谱, 即“叶经济谱(LES)”, 用以阐述维管植物资源获取和储存之间的权衡策略, 其可以通过性状指标的变化范围及其数量关系表现出来(Wrightet al., 2005).谱的一端代表植物的“快速投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有廉价的组织投资与快速的投资回报(即获取策略); 而另一端则代表植物的“缓慢投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有昂贵的组织投资和较慢的投资回报(即保守策略)(Wrightet al., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017).在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014).叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012).细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997).二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象. ...

A handbook of protocols for standardised and easy measurement of plant functional traits worldwide
1
2003

... “植物功能性状”是指对植物体定植、存活、适应度等具有潜在显著影响的一系列植物属性(Reichet al., 2003), 是植物在长期进化过程中适应环境的产物(Díazet al., 2016), 并且能对生态系统过程产生强烈影响(Cornelissen et al., 2003).将经济学的“投资-收益权衡”理论应用到植物的资源分配研究中, 可定量分析植物叶片功能性状间的相互关系(陈莹婷和许振柱,2014).Wright等(2004)在全球尺度上定义出一条连续变化的叶功能性状组合谱, 即“叶经济谱(LES)”, 用以阐述维管植物资源获取和储存之间的权衡策略, 其可以通过性状指标的变化范围及其数量关系表现出来(Wrightet al., 2005).谱的一端代表植物的“快速投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有廉价的组织投资与快速的投资回报(即获取策略); 而另一端则代表植物的“缓慢投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有昂贵的组织投资和较慢的投资回报(即保守策略)(Wrightet al., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017).在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014).叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012).细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997).二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象. ...

Covariation in leaf and root traits for native and non-native grasses along an altitudinal gradient in New Zealand
1
2003

... 独立于生境的植物经济谱, 能够定量地解释植物总体在生长速率及胁迫环境中的耐受策略差异(曲鹏等, 2018).有研究表明, 植物存在与LES类似的代表根在生产力与持久性之间权衡策略的根经济谱(RES)(Reich, 2014; Prieto et al., 2015), 植物的根性状沿着两种不同的策略边界范围演化: 一种是具有保守性策略的粗根系植物, 而另一种是具有获取性策略的细根系植物(Ma et al., 2018).Ding等(2020)的研究指出, 细根性状的变异分为两个主要维度: 第一维度主要由根直径(RD)和比根长(SRL)代表, 表示根寿命和资源获取效率之间的权衡; 第二维度代表了根养分(即N、P)和根组织密度(RTD)的协调变化, 表示资源吸收的获取-保守权衡, 即RES.但Kong等(2019)研究发现, 木本植物的RD与RTD、根氮含量(RNC)之间存在非线性关系, 这种非线性关系不支持RES的预测.因此木本植物RES是否存在仍值得研究.除此之外, 由于生物普遍存在强烈的物理限制以及性状和生活史的权衡选择(Reich et al., 1999), Reich (2014)认为所有器官中存在统一的资源获取和处理速率(快、中或慢速), 存在一条综合的整株植物经济谱(WPES).关于叶和根之间的关系, Freschet等(2010)、de la Riva等(2016)、Wang等(2017)和Liu等(2010)诸多****的研究均支持二者及其与整株植物之间的功能性状存在高度协调的观点.然而, Fortunel等(2012)研究发现木质根性状与叶性状并无显著相关; Isaac等(2017)还发现种内LES和RES彼此独立, 根性状会随环境条件而变化, 但叶性状及其功能不一定会发生相应的变化.有研究表明, 当设置不同的处理和环境梯度时, 叶、根性状间的相关性并不一致(Reich et al., 1998; Craine & Lee, 2003; Craine et al., 2005; Tjoelker et al., 2005; Withington et al., 2006; Liu et al., 2010).因此, 关于植物不同器官(即叶和根)的性状如何在不同物种之间共变, 以及这种共变与整株植物经济谱的相关程度等均存在争议(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 表明这仍然是一个值得研究的问题.通常, 良好的叶功能取决于根部吸收的水分和养分, 而根部生长又取决于叶光合作用产生的碳水化合物(Chapin III, 1980).植物叶和根的生态策略应该是建立在WPES上的, 叶和根性状的变异共同决定了物种的表现(Grime et al., 1997; Pérez-Ramoset al., 2012; Poorter et al., 2014; Reich, 2014).因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1). ...

Environmental constraints on a global relationship among leaf and root traits of grasses
2
2005

... 独立于生境的植物经济谱, 能够定量地解释植物总体在生长速率及胁迫环境中的耐受策略差异(曲鹏等, 2018).有研究表明, 植物存在与LES类似的代表根在生产力与持久性之间权衡策略的根经济谱(RES)(Reich, 2014; Prieto et al., 2015), 植物的根性状沿着两种不同的策略边界范围演化: 一种是具有保守性策略的粗根系植物, 而另一种是具有获取性策略的细根系植物(Ma et al., 2018).Ding等(2020)的研究指出, 细根性状的变异分为两个主要维度: 第一维度主要由根直径(RD)和比根长(SRL)代表, 表示根寿命和资源获取效率之间的权衡; 第二维度代表了根养分(即N、P)和根组织密度(RTD)的协调变化, 表示资源吸收的获取-保守权衡, 即RES.但Kong等(2019)研究发现, 木本植物的RD与RTD、根氮含量(RNC)之间存在非线性关系, 这种非线性关系不支持RES的预测.因此木本植物RES是否存在仍值得研究.除此之外, 由于生物普遍存在强烈的物理限制以及性状和生活史的权衡选择(Reich et al., 1999), Reich (2014)认为所有器官中存在统一的资源获取和处理速率(快、中或慢速), 存在一条综合的整株植物经济谱(WPES).关于叶和根之间的关系, Freschet等(2010)、de la Riva等(2016)、Wang等(2017)和Liu等(2010)诸多****的研究均支持二者及其与整株植物之间的功能性状存在高度协调的观点.然而, Fortunel等(2012)研究发现木质根性状与叶性状并无显著相关; Isaac等(2017)还发现种内LES和RES彼此独立, 根性状会随环境条件而变化, 但叶性状及其功能不一定会发生相应的变化.有研究表明, 当设置不同的处理和环境梯度时, 叶、根性状间的相关性并不一致(Reich et al., 1998; Craine & Lee, 2003; Craine et al., 2005; Tjoelker et al., 2005; Withington et al., 2006; Liu et al., 2010).因此, 关于植物不同器官(即叶和根)的性状如何在不同物种之间共变, 以及这种共变与整株植物经济谱的相关程度等均存在争议(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 表明这仍然是一个值得研究的问题.通常, 良好的叶功能取决于根部吸收的水分和养分, 而根部生长又取决于叶光合作用产生的碳水化合物(Chapin III, 1980).植物叶和根的生态策略应该是建立在WPES上的, 叶和根性状的变异共同决定了物种的表现(Grime et al., 1997; Pérez-Ramoset al., 2012; Poorter et al., 2014; Reich, 2014).因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1). ...

... 叶片和细根性状之间及其性状轴之间的显著相关性表明了LES和RES之间的耦合(Reich, 2014; Zhao et al., 2017), 因此本研究证实了假设1, 即经济谱存在于整株植物水平上.虽然有研究表明叶和根的性状之间存在解耦演化(Fortunel et al., 2012; Isaac et al., 2017), 但叶和根之间性状协调的观点依然得到众多研究的支持(Freschet et al., 2010; Liu et al., 2010; de la Riva et al., 2016; Wang et al., 2017).有研究表明, 叶、根二者的形态性状(如SLA和SRL)存在显著相关性(Liu et al., 2010; Geng et al., 2014; de la Riva et al., 2016; Medeiros et al., 2017).本研究中, ILA和SRL呈显著正相关关系, 表明物种是通过利用较大的叶进行光合作用固碳, 同时增加比根长以充分吸收植物生长所需的营养物质(即高ILA和SRL).除此之外, 叶和根的N含量(Craine et al., 2005; Liu et al., 2010)、C含量、C:N、木质素含量、干物质含量、pH (Freschet et al., 2010)、呼吸速率(Tjoelker et al., 2005)等性状指标之间均被证实存在显著相关性.本研究从群落总体水平上看LCC、LNC和LPC分别与RCC、RNC和RPC呈极显著正相关关系;LNC与RPC呈极显著正相关关系; LPC与RNC也呈显著正相关关系, 这表明武夷山木本植物叶片与细根之间的化学元素存在协同共变.本研究中LNC与RTD的负相关关系表明, 该地区植物群落中, 一方面存在着通过增加LNC以提高其光合能力的快速生长的物种(即高LNC), 另一方面, 还存在具有高根组织支出的物种(即高RTD).对于具有低LNC的物种来说, 建造具有高组织密度的根(即高RTD)用以提高承受物理伤害的能力是一种昂贵的组织投资.因此, 在整株植物水平上看, 具有高根组织密度的物种对应于保守型的叶片策略(Westoby et al., 2002)和缓慢生长(Reich, 2014); 反之, 低RTD的物种因为具有高LNC, 倾向于快速生长.有研究指出, 当植物在任何器官(叶和根)水平上是快速获取或使用碳(营养元素或水)时, 将要求其在同一器官水平对其他资源也是快速获取; 若某一器官水平(如叶水平)上的所有资源均是快速获取, 则将要求其他器官水平(如根水平)对所有资源也是快速获取(Reich, 2014).本研究中, 叶片、细根以及整株植物各性状贡献率相对较大的PC1轴之间均是显著正相关的(p < 0.05), 且常绿和落叶物种在性状轴上具有相同的分异现象, 表明叶片、细根以及整株植物之间的资源策略存在协同变化, 说明亚热带木本植物叶片与细根遵循着WPES策略的协调整合, 研究结果为全球尺度经济谱研究提供了局地性的证据. ...

A plant economics spectrum in Mediterranean forests along environmental gradients: is there coordination among leaf, stem and root traits
2016

Plant functional traits and environmental filters at a regional scale
1
1998

... 本研究结果同样支持最初的假设2, 落叶物种大部分分布在LES和WPES代表获取的一侧, 具有较大的SLA、SRL和较高的养分含量, 而常绿物种分布在保守一侧, 具有较大的RTD和较高的碳含量.表明即便处于相同的环境, 不同物种也具有不同的响应策略(肖迪等, 2016).根据PCA分析(图1)以及对不同器官PC1轴得分进行独立样本t检验的结果(表5)可以发现, 本研究中常绿和落叶物种在植物经济谱中的分布存在显著差异.除此之外, 叶片与细根间PC1得分及其与整株植物PC1得分之间的关系也支持假设2.本研究中, 落叶物种在叶片PC1与细根PC1关系上无显著相关性, 且常绿和落叶物种在叶片PC1、细根PC1和整株植物PC1轴之间关系上的斜率不存在显著差异(即存在共同斜率), 但二者在截距上存在显著差异, 体现了常绿物种的叶片和细根间的关系比落叶物种更为密切, 且常绿和落叶物种通过回归关系中截距上的差异来响应叶习性的变化.一方面, 不变的斜率表明, 常绿和落叶物种在器官和整株植物水平上具有恒定或一致的保守或获取策略(Freschet et al., 2010; Reich, 2014; Díazet al., 2016); 另一方面, 截距的差异表明常绿和落叶物种构建WPES的方式存在差异.植物通过长期进化形成了常绿与落叶这两种不同的生活史对策(李俊慧等, 2017).常绿和落叶物种的差异表现在物候(Monk, 1966; Lusk et al., 2008), 叶片寿命(Westoby et al., 2002; van Ommen Kloeke et al., 2012), 养分利用效率(Aerts, 1999; Warren & Adams, 2004)等方面.叶片常绿的主要优势在于光合作用季节较长、叶片结构缓冲成本和更换叶片营养缓冲成本较低等; 而落叶的优势在于单位叶片光合速率较高、在不利季节根系成本较低且无叶片呼吸消耗(Givnish, 2002).有研究表明, 常绿是对低资源可用性的适应性反应, 落叶物种是对减少干旱期间水分损失的适应(Monk, 1966; Givnish, 2002; Warren & Adams, 2004; Lusk et al., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017).常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略.而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略.在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B).有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

The global spectrum of plant form and function
3
2016

... “植物功能性状”是指对植物体定植、存活、适应度等具有潜在显著影响的一系列植物属性(Reichet al., 2003), 是植物在长期进化过程中适应环境的产物(Díazet al., 2016), 并且能对生态系统过程产生强烈影响(Cornelissen et al., 2003).将经济学的“投资-收益权衡”理论应用到植物的资源分配研究中, 可定量分析植物叶片功能性状间的相互关系(陈莹婷和许振柱,2014).Wright等(2004)在全球尺度上定义出一条连续变化的叶功能性状组合谱, 即“叶经济谱(LES)”, 用以阐述维管植物资源获取和储存之间的权衡策略, 其可以通过性状指标的变化范围及其数量关系表现出来(Wrightet al., 2005).谱的一端代表植物的“快速投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有廉价的组织投资与快速的投资回报(即获取策略); 而另一端则代表植物的“缓慢投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有昂贵的组织投资和较慢的投资回报(即保守策略)(Wrightet al., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017).在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014).叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012).细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997).二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象. ...

... 植物经济谱能够反映具有相似策略的物种如何沿着性状变异轴汇集或分散(Díazet al., 2016; Zhao et al., 2017).Wright等(2004)指出当物种按照叶习性来划分时, 不同物种的叶片投资策略会沿着全球叶经济谱分布, 即在LES上能够区分出常绿和落叶物种.常绿和落叶物种在叶经济性状方面的确存在一定的差异.与常绿物种相比, 落叶物种的叶面积较大(唐青青等, 2016), 单位面积的叶质量较低(即LMA低), 叶片养分的含量相对较高, 光合速率也较高(Reich et al., 1997; Aerts, 1999; Westoby et al., 2002; Wright et al., 2004).除此之外, 在叶和根形态性状关系上, 落叶进化枝在比叶面积(SLA)和比根长(SRL)间表现出显著的负相关关系(高SLA可以在短生长季节促进更快生长, 而低SRL可以保护根免于冻结(Geng et al., 2014)); 但常绿进化枝显示出较弱的正相关关系或无显著相关性(Medeiros et al., 2017).落叶物种由于相对频繁地落叶和生长新叶, 对土壤养分的需求量大, 有高的资源获取率, 属于营养获取型; 常绿物种叶片寿命长, 对养分需求较少, 故常绿习性被认为是对贫瘠土壤生境的一种适应性(Aerts, 1995; Givnish, 2002).上述研究结果表明, 落叶物种倾向于采取获取策略, 而常绿种类通常采取保守策略(Givnish, 2002).但研究叶性状关系并不能简单地直接套用其他尺度的研究结果, 全球尺度的LES是否适用于局地尺度仍值得探究(何芸雨等, 2019).本研究力求验证武夷山的常绿和落叶物种是否也能够沿着综合的WPES被区分开来.因此, 本研究假设武夷山的常绿和落叶物种将分布于植物经济谱的两侧: 常绿物种分布在保守的一侧, 落叶物种分布在获取的一侧(假设2). ...

... 本研究结果同样支持最初的假设2, 落叶物种大部分分布在LES和WPES代表获取的一侧, 具有较大的SLA、SRL和较高的养分含量, 而常绿物种分布在保守一侧, 具有较大的RTD和较高的碳含量.表明即便处于相同的环境, 不同物种也具有不同的响应策略(肖迪等, 2016).根据PCA分析(图1)以及对不同器官PC1轴得分进行独立样本t检验的结果(表5)可以发现, 本研究中常绿和落叶物种在植物经济谱中的分布存在显著差异.除此之外, 叶片与细根间PC1得分及其与整株植物PC1得分之间的关系也支持假设2.本研究中, 落叶物种在叶片PC1与细根PC1关系上无显著相关性, 且常绿和落叶物种在叶片PC1、细根PC1和整株植物PC1轴之间关系上的斜率不存在显著差异(即存在共同斜率), 但二者在截距上存在显著差异, 体现了常绿物种的叶片和细根间的关系比落叶物种更为密切, 且常绿和落叶物种通过回归关系中截距上的差异来响应叶习性的变化.一方面, 不变的斜率表明, 常绿和落叶物种在器官和整株植物水平上具有恒定或一致的保守或获取策略(Freschet et al., 2010; Reich, 2014; Díazet al., 2016); 另一方面, 截距的差异表明常绿和落叶物种构建WPES的方式存在差异.植物通过长期进化形成了常绿与落叶这两种不同的生活史对策(李俊慧等, 2017).常绿和落叶物种的差异表现在物候(Monk, 1966; Lusk et al., 2008), 叶片寿命(Westoby et al., 2002; van Ommen Kloeke et al., 2012), 养分利用效率(Aerts, 1999; Warren & Adams, 2004)等方面.叶片常绿的主要优势在于光合作用季节较长、叶片结构缓冲成本和更换叶片营养缓冲成本较低等; 而落叶的优势在于单位叶片光合速率较高、在不利季节根系成本较低且无叶片呼吸消耗(Givnish, 2002).有研究表明, 常绿是对低资源可用性的适应性反应, 落叶物种是对减少干旱期间水分损失的适应(Monk, 1966; Givnish, 2002; Warren & Adams, 2004; Lusk et al., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017).常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略.而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略.在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B).有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

Climate and soil nutrients differentially drive multidimensional fine root traits in ectomycorrhizal-dominated alpine coniferous forests
1
2020

... 独立于生境的植物经济谱, 能够定量地解释植物总体在生长速率及胁迫环境中的耐受策略差异(曲鹏等, 2018).有研究表明, 植物存在与LES类似的代表根在生产力与持久性之间权衡策略的根经济谱(RES)(Reich, 2014; Prieto et al., 2015), 植物的根性状沿着两种不同的策略边界范围演化: 一种是具有保守性策略的粗根系植物, 而另一种是具有获取性策略的细根系植物(Ma et al., 2018).Ding等(2020)的研究指出, 细根性状的变异分为两个主要维度: 第一维度主要由根直径(RD)和比根长(SRL)代表, 表示根寿命和资源获取效率之间的权衡; 第二维度代表了根养分(即N、P)和根组织密度(RTD)的协调变化, 表示资源吸收的获取-保守权衡, 即RES.但Kong等(2019)研究发现, 木本植物的RD与RTD、根氮含量(RNC)之间存在非线性关系, 这种非线性关系不支持RES的预测.因此木本植物RES是否存在仍值得研究.除此之外, 由于生物普遍存在强烈的物理限制以及性状和生活史的权衡选择(Reich et al., 1999), Reich (2014)认为所有器官中存在统一的资源获取和处理速率(快、中或慢速), 存在一条综合的整株植物经济谱(WPES).关于叶和根之间的关系, Freschet等(2010)、de la Riva等(2016)、Wang等(2017)和Liu等(2010)诸多****的研究均支持二者及其与整株植物之间的功能性状存在高度协调的观点.然而, Fortunel等(2012)研究发现木质根性状与叶性状并无显著相关; Isaac等(2017)还发现种内LES和RES彼此独立, 根性状会随环境条件而变化, 但叶性状及其功能不一定会发生相应的变化.有研究表明, 当设置不同的处理和环境梯度时, 叶、根性状间的相关性并不一致(Reich et al., 1998; Craine & Lee, 2003; Craine et al., 2005; Tjoelker et al., 2005; Withington et al., 2006; Liu et al., 2010).因此, 关于植物不同器官(即叶和根)的性状如何在不同物种之间共变, 以及这种共变与整株植物经济谱的相关程度等均存在争议(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 表明这仍然是一个值得研究的问题.通常, 良好的叶功能取决于根部吸收的水分和养分, 而根部生长又取决于叶光合作用产生的碳水化合物(Chapin III, 1980).植物叶和根的生态策略应该是建立在WPES上的, 叶和根性状的变异共同决定了物种的表现(Grime et al., 1997; Pérez-Ramoset al., 2012; Poorter et al., 2014; Reich, 2014).因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1). ...

The ecology of root lifespan
1
1997

... “植物功能性状”是指对植物体定植、存活、适应度等具有潜在显著影响的一系列植物属性(Reichet al., 2003), 是植物在长期进化过程中适应环境的产物(Díazet al., 2016), 并且能对生态系统过程产生强烈影响(Cornelissen et al., 2003).将经济学的“投资-收益权衡”理论应用到植物的资源分配研究中, 可定量分析植物叶片功能性状间的相互关系(陈莹婷和许振柱,2014).Wright等(2004)在全球尺度上定义出一条连续变化的叶功能性状组合谱, 即“叶经济谱(LES)”, 用以阐述维管植物资源获取和储存之间的权衡策略, 其可以通过性状指标的变化范围及其数量关系表现出来(Wrightet al., 2005).谱的一端代表植物的“快速投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有廉价的组织投资与快速的投资回报(即获取策略); 而另一端则代表植物的“缓慢投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有昂贵的组织投资和较慢的投资回报(即保守策略)(Wrightet al., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017).在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014).叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012).细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997).二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象. ...

Leaf, stem and root tissue strategies across 758 Neotropical tree species
2
2012

... 独立于生境的植物经济谱, 能够定量地解释植物总体在生长速率及胁迫环境中的耐受策略差异(曲鹏等, 2018).有研究表明, 植物存在与LES类似的代表根在生产力与持久性之间权衡策略的根经济谱(RES)(Reich, 2014; Prieto et al., 2015), 植物的根性状沿着两种不同的策略边界范围演化: 一种是具有保守性策略的粗根系植物, 而另一种是具有获取性策略的细根系植物(Ma et al., 2018).Ding等(2020)的研究指出, 细根性状的变异分为两个主要维度: 第一维度主要由根直径(RD)和比根长(SRL)代表, 表示根寿命和资源获取效率之间的权衡; 第二维度代表了根养分(即N、P)和根组织密度(RTD)的协调变化, 表示资源吸收的获取-保守权衡, 即RES.但Kong等(2019)研究发现, 木本植物的RD与RTD、根氮含量(RNC)之间存在非线性关系, 这种非线性关系不支持RES的预测.因此木本植物RES是否存在仍值得研究.除此之外, 由于生物普遍存在强烈的物理限制以及性状和生活史的权衡选择(Reich et al., 1999), Reich (2014)认为所有器官中存在统一的资源获取和处理速率(快、中或慢速), 存在一条综合的整株植物经济谱(WPES).关于叶和根之间的关系, Freschet等(2010)、de la Riva等(2016)、Wang等(2017)和Liu等(2010)诸多****的研究均支持二者及其与整株植物之间的功能性状存在高度协调的观点.然而, Fortunel等(2012)研究发现木质根性状与叶性状并无显著相关; Isaac等(2017)还发现种内LES和RES彼此独立, 根性状会随环境条件而变化, 但叶性状及其功能不一定会发生相应的变化.有研究表明, 当设置不同的处理和环境梯度时, 叶、根性状间的相关性并不一致(Reich et al., 1998; Craine & Lee, 2003; Craine et al., 2005; Tjoelker et al., 2005; Withington et al., 2006; Liu et al., 2010).因此, 关于植物不同器官(即叶和根)的性状如何在不同物种之间共变, 以及这种共变与整株植物经济谱的相关程度等均存在争议(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 表明这仍然是一个值得研究的问题.通常, 良好的叶功能取决于根部吸收的水分和养分, 而根部生长又取决于叶光合作用产生的碳水化合物(Chapin III, 1980).植物叶和根的生态策略应该是建立在WPES上的, 叶和根性状的变异共同决定了物种的表现(Grime et al., 1997; Pérez-Ramoset al., 2012; Poorter et al., 2014; Reich, 2014).因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1). ...

... 叶片和细根性状之间及其性状轴之间的显著相关性表明了LES和RES之间的耦合(Reich, 2014; Zhao et al., 2017), 因此本研究证实了假设1, 即经济谱存在于整株植物水平上.虽然有研究表明叶和根的性状之间存在解耦演化(Fortunel et al., 2012; Isaac et al., 2017), 但叶和根之间性状协调的观点依然得到众多研究的支持(Freschet et al., 2010; Liu et al., 2010; de la Riva et al., 2016; Wang et al., 2017).有研究表明, 叶、根二者的形态性状(如SLA和SRL)存在显著相关性(Liu et al., 2010; Geng et al., 2014; de la Riva et al., 2016; Medeiros et al., 2017).本研究中, ILA和SRL呈显著正相关关系, 表明物种是通过利用较大的叶进行光合作用固碳, 同时增加比根长以充分吸收植物生长所需的营养物质(即高ILA和SRL).除此之外, 叶和根的N含量(Craine et al., 2005; Liu et al., 2010)、C含量、C:N、木质素含量、干物质含量、pH (Freschet et al., 2010)、呼吸速率(Tjoelker et al., 2005)等性状指标之间均被证实存在显著相关性.本研究从群落总体水平上看LCC、LNC和LPC分别与RCC、RNC和RPC呈极显著正相关关系;LNC与RPC呈极显著正相关关系; LPC与RNC也呈显著正相关关系, 这表明武夷山木本植物叶片与细根之间的化学元素存在协同共变.本研究中LNC与RTD的负相关关系表明, 该地区植物群落中, 一方面存在着通过增加LNC以提高其光合能力的快速生长的物种(即高LNC), 另一方面, 还存在具有高根组织支出的物种(即高RTD).对于具有低LNC的物种来说, 建造具有高组织密度的根(即高RTD)用以提高承受物理伤害的能力是一种昂贵的组织投资.因此, 在整株植物水平上看, 具有高根组织密度的物种对应于保守型的叶片策略(Westoby et al., 2002)和缓慢生长(Reich, 2014); 反之, 低RTD的物种因为具有高LNC, 倾向于快速生长.有研究指出, 当植物在任何器官(叶和根)水平上是快速获取或使用碳(营养元素或水)时, 将要求其在同一器官水平对其他资源也是快速获取; 若某一器官水平(如叶水平)上的所有资源均是快速获取, 则将要求其他器官水平(如根水平)对所有资源也是快速获取(Reich, 2014).本研究中, 叶片、细根以及整株植物各性状贡献率相对较大的PC1轴之间均是显著正相关的(p < 0.05), 且常绿和落叶物种在性状轴上具有相同的分异现象, 表明叶片、细根以及整株植物之间的资源策略存在协同变化, 说明亚热带木本植物叶片与细根遵循着WPES策略的协调整合, 研究结果为全球尺度经济谱研究提供了局地性的证据. ...

Evidence of the “plant economics spectrum” in a subarctic flora
6
2010

... “植物功能性状”是指对植物体定植、存活、适应度等具有潜在显著影响的一系列植物属性(Reichet al., 2003), 是植物在长期进化过程中适应环境的产物(Díazet al., 2016), 并且能对生态系统过程产生强烈影响(Cornelissen et al., 2003).将经济学的“投资-收益权衡”理论应用到植物的资源分配研究中, 可定量分析植物叶片功能性状间的相互关系(陈莹婷和许振柱,2014).Wright等(2004)在全球尺度上定义出一条连续变化的叶功能性状组合谱, 即“叶经济谱(LES)”, 用以阐述维管植物资源获取和储存之间的权衡策略, 其可以通过性状指标的变化范围及其数量关系表现出来(Wrightet al., 2005).谱的一端代表植物的“快速投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有廉价的组织投资与快速的投资回报(即获取策略); 而另一端则代表植物的“缓慢投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有昂贵的组织投资和较慢的投资回报(即保守策略)(Wrightet al., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017).在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014).叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012).细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997).二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象. ...

... 独立于生境的植物经济谱, 能够定量地解释植物总体在生长速率及胁迫环境中的耐受策略差异(曲鹏等, 2018).有研究表明, 植物存在与LES类似的代表根在生产力与持久性之间权衡策略的根经济谱(RES)(Reich, 2014; Prieto et al., 2015), 植物的根性状沿着两种不同的策略边界范围演化: 一种是具有保守性策略的粗根系植物, 而另一种是具有获取性策略的细根系植物(Ma et al., 2018).Ding等(2020)的研究指出, 细根性状的变异分为两个主要维度: 第一维度主要由根直径(RD)和比根长(SRL)代表, 表示根寿命和资源获取效率之间的权衡; 第二维度代表了根养分(即N、P)和根组织密度(RTD)的协调变化, 表示资源吸收的获取-保守权衡, 即RES.但Kong等(2019)研究发现, 木本植物的RD与RTD、根氮含量(RNC)之间存在非线性关系, 这种非线性关系不支持RES的预测.因此木本植物RES是否存在仍值得研究.除此之外, 由于生物普遍存在强烈的物理限制以及性状和生活史的权衡选择(Reich et al., 1999), Reich (2014)认为所有器官中存在统一的资源获取和处理速率(快、中或慢速), 存在一条综合的整株植物经济谱(WPES).关于叶和根之间的关系, Freschet等(2010)、de la Riva等(2016)、Wang等(2017)和Liu等(2010)诸多****的研究均支持二者及其与整株植物之间的功能性状存在高度协调的观点.然而, Fortunel等(2012)研究发现木质根性状与叶性状并无显著相关; Isaac等(2017)还发现种内LES和RES彼此独立, 根性状会随环境条件而变化, 但叶性状及其功能不一定会发生相应的变化.有研究表明, 当设置不同的处理和环境梯度时, 叶、根性状间的相关性并不一致(Reich et al., 1998; Craine & Lee, 2003; Craine et al., 2005; Tjoelker et al., 2005; Withington et al., 2006; Liu et al., 2010).因此, 关于植物不同器官(即叶和根)的性状如何在不同物种之间共变, 以及这种共变与整株植物经济谱的相关程度等均存在争议(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 表明这仍然是一个值得研究的问题.通常, 良好的叶功能取决于根部吸收的水分和养分, 而根部生长又取决于叶光合作用产生的碳水化合物(Chapin III, 1980).植物叶和根的生态策略应该是建立在WPES上的, 叶和根性状的变异共同决定了物种的表现(Grime et al., 1997; Pérez-Ramoset al., 2012; Poorter et al., 2014; Reich, 2014).因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1). ...

... ., 2010; de la Riva et al., 2016), 表明这仍然是一个值得研究的问题.通常, 良好的叶功能取决于根部吸收的水分和养分, 而根部生长又取决于叶光合作用产生的碳水化合物(Chapin III, 1980).植物叶和根的生态策略应该是建立在WPES上的, 叶和根性状的变异共同决定了物种的表现(Grime et al., 1997; Pérez-Ramoset al., 2012; Poorter et al., 2014; Reich, 2014).因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1). ...

... 叶片和细根性状之间及其性状轴之间的显著相关性表明了LES和RES之间的耦合(Reich, 2014; Zhao et al., 2017), 因此本研究证实了假设1, 即经济谱存在于整株植物水平上.虽然有研究表明叶和根的性状之间存在解耦演化(Fortunel et al., 2012; Isaac et al., 2017), 但叶和根之间性状协调的观点依然得到众多研究的支持(Freschet et al., 2010; Liu et al., 2010; de la Riva et al., 2016; Wang et al., 2017).有研究表明, 叶、根二者的形态性状(如SLA和SRL)存在显著相关性(Liu et al., 2010; Geng et al., 2014; de la Riva et al., 2016; Medeiros et al., 2017).本研究中, ILA和SRL呈显著正相关关系, 表明物种是通过利用较大的叶进行光合作用固碳, 同时增加比根长以充分吸收植物生长所需的营养物质(即高ILA和SRL).除此之外, 叶和根的N含量(Craine et al., 2005; Liu et al., 2010)、C含量、C:N、木质素含量、干物质含量、pH (Freschet et al., 2010)、呼吸速率(Tjoelker et al., 2005)等性状指标之间均被证实存在显著相关性.本研究从群落总体水平上看LCC、LNC和LPC分别与RCC、RNC和RPC呈极显著正相关关系;LNC与RPC呈极显著正相关关系; LPC与RNC也呈显著正相关关系, 这表明武夷山木本植物叶片与细根之间的化学元素存在协同共变.本研究中LNC与RTD的负相关关系表明, 该地区植物群落中, 一方面存在着通过增加LNC以提高其光合能力的快速生长的物种(即高LNC), 另一方面, 还存在具有高根组织支出的物种(即高RTD).对于具有低LNC的物种来说, 建造具有高组织密度的根(即高RTD)用以提高承受物理伤害的能力是一种昂贵的组织投资.因此, 在整株植物水平上看, 具有高根组织密度的物种对应于保守型的叶片策略(Westoby et al., 2002)和缓慢生长(Reich, 2014); 反之, 低RTD的物种因为具有高LNC, 倾向于快速生长.有研究指出, 当植物在任何器官(叶和根)水平上是快速获取或使用碳(营养元素或水)时, 将要求其在同一器官水平对其他资源也是快速获取; 若某一器官水平(如叶水平)上的所有资源均是快速获取, 则将要求其他器官水平(如根水平)对所有资源也是快速获取(Reich, 2014).本研究中, 叶片、细根以及整株植物各性状贡献率相对较大的PC1轴之间均是显著正相关的(p < 0.05), 且常绿和落叶物种在性状轴上具有相同的分异现象, 表明叶片、细根以及整株植物之间的资源策略存在协同变化, 说明亚热带木本植物叶片与细根遵循着WPES策略的协调整合, 研究结果为全球尺度经济谱研究提供了局地性的证据. ...

... ., 2010)、呼吸速率(Tjoelker et al., 2005)等性状指标之间均被证实存在显著相关性.本研究从群落总体水平上看LCC、LNC和LPC分别与RCC、RNC和RPC呈极显著正相关关系;LNC与RPC呈极显著正相关关系; LPC与RNC也呈显著正相关关系, 这表明武夷山木本植物叶片与细根之间的化学元素存在协同共变.本研究中LNC与RTD的负相关关系表明, 该地区植物群落中, 一方面存在着通过增加LNC以提高其光合能力的快速生长的物种(即高LNC), 另一方面, 还存在具有高根组织支出的物种(即高RTD).对于具有低LNC的物种来说, 建造具有高组织密度的根(即高RTD)用以提高承受物理伤害的能力是一种昂贵的组织投资.因此, 在整株植物水平上看, 具有高根组织密度的物种对应于保守型的叶片策略(Westoby et al., 2002)和缓慢生长(Reich, 2014); 反之, 低RTD的物种因为具有高LNC, 倾向于快速生长.有研究指出, 当植物在任何器官(叶和根)水平上是快速获取或使用碳(营养元素或水)时, 将要求其在同一器官水平对其他资源也是快速获取; 若某一器官水平(如叶水平)上的所有资源均是快速获取, 则将要求其他器官水平(如根水平)对所有资源也是快速获取(Reich, 2014).本研究中, 叶片、细根以及整株植物各性状贡献率相对较大的PC1轴之间均是显著正相关的(p < 0.05), 且常绿和落叶物种在性状轴上具有相同的分异现象, 表明叶片、细根以及整株植物之间的资源策略存在协同变化, 说明亚热带木本植物叶片与细根遵循着WPES策略的协调整合, 研究结果为全球尺度经济谱研究提供了局地性的证据. ...

... 本研究结果同样支持最初的假设2, 落叶物种大部分分布在LES和WPES代表获取的一侧, 具有较大的SLA、SRL和较高的养分含量, 而常绿物种分布在保守一侧, 具有较大的RTD和较高的碳含量.表明即便处于相同的环境, 不同物种也具有不同的响应策略(肖迪等, 2016).根据PCA分析(图1)以及对不同器官PC1轴得分进行独立样本t检验的结果(表5)可以发现, 本研究中常绿和落叶物种在植物经济谱中的分布存在显著差异.除此之外, 叶片与细根间PC1得分及其与整株植物PC1得分之间的关系也支持假设2.本研究中, 落叶物种在叶片PC1与细根PC1关系上无显著相关性, 且常绿和落叶物种在叶片PC1、细根PC1和整株植物PC1轴之间关系上的斜率不存在显著差异(即存在共同斜率), 但二者在截距上存在显著差异, 体现了常绿物种的叶片和细根间的关系比落叶物种更为密切, 且常绿和落叶物种通过回归关系中截距上的差异来响应叶习性的变化.一方面, 不变的斜率表明, 常绿和落叶物种在器官和整株植物水平上具有恒定或一致的保守或获取策略(Freschet et al., 2010; Reich, 2014; Díazet al., 2016); 另一方面, 截距的差异表明常绿和落叶物种构建WPES的方式存在差异.植物通过长期进化形成了常绿与落叶这两种不同的生活史对策(李俊慧等, 2017).常绿和落叶物种的差异表现在物候(Monk, 1966; Lusk et al., 2008), 叶片寿命(Westoby et al., 2002; van Ommen Kloeke et al., 2012), 养分利用效率(Aerts, 1999; Warren & Adams, 2004)等方面.叶片常绿的主要优势在于光合作用季节较长、叶片结构缓冲成本和更换叶片营养缓冲成本较低等; 而落叶的优势在于单位叶片光合速率较高、在不利季节根系成本较低且无叶片呼吸消耗(Givnish, 2002).有研究表明, 常绿是对低资源可用性的适应性反应, 落叶物种是对减少干旱期间水分损失的适应(Monk, 1966; Givnish, 2002; Warren & Adams, 2004; Lusk et al., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017).常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略.而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略.在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B).有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

Linking litter decomposition of above- and below-ground organs to plant-soil feedbacks worldwide
1
2013

... “植物功能性状”是指对植物体定植、存活、适应度等具有潜在显著影响的一系列植物属性(Reichet al., 2003), 是植物在长期进化过程中适应环境的产物(Díazet al., 2016), 并且能对生态系统过程产生强烈影响(Cornelissen et al., 2003).将经济学的“投资-收益权衡”理论应用到植物的资源分配研究中, 可定量分析植物叶片功能性状间的相互关系(陈莹婷和许振柱,2014).Wright等(2004)在全球尺度上定义出一条连续变化的叶功能性状组合谱, 即“叶经济谱(LES)”, 用以阐述维管植物资源获取和储存之间的权衡策略, 其可以通过性状指标的变化范围及其数量关系表现出来(Wrightet al., 2005).谱的一端代表植物的“快速投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有廉价的组织投资与快速的投资回报(即获取策略); 而另一端则代表植物的“缓慢投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有昂贵的组织投资和较慢的投资回报(即保守策略)(Wrightet al., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017).在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014).叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012).细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997).二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象. ...

Leaf traits within communities: context may affect the mapping of traits to function
1
2013

... “植物功能性状”是指对植物体定植、存活、适应度等具有潜在显著影响的一系列植物属性(Reichet al., 2003), 是植物在长期进化过程中适应环境的产物(Díazet al., 2016), 并且能对生态系统过程产生强烈影响(Cornelissen et al., 2003).将经济学的“投资-收益权衡”理论应用到植物的资源分配研究中, 可定量分析植物叶片功能性状间的相互关系(陈莹婷和许振柱,2014).Wright等(2004)在全球尺度上定义出一条连续变化的叶功能性状组合谱, 即“叶经济谱(LES)”, 用以阐述维管植物资源获取和储存之间的权衡策略, 其可以通过性状指标的变化范围及其数量关系表现出来(Wrightet al., 2005).谱的一端代表植物的“快速投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有廉价的组织投资与快速的投资回报(即获取策略); 而另一端则代表植物的“缓慢投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有昂贵的组织投资和较慢的投资回报(即保守策略)(Wrightet al., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017).在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014).叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012).细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997).二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象. ...

Alpine climate alters the relationships between leaf and root morphological traits but not chemical traits
2
2014

... 植物经济谱能够反映具有相似策略的物种如何沿着性状变异轴汇集或分散(Díazet al., 2016; Zhao et al., 2017).Wright等(2004)指出当物种按照叶习性来划分时, 不同物种的叶片投资策略会沿着全球叶经济谱分布, 即在LES上能够区分出常绿和落叶物种.常绿和落叶物种在叶经济性状方面的确存在一定的差异.与常绿物种相比, 落叶物种的叶面积较大(唐青青等, 2016), 单位面积的叶质量较低(即LMA低), 叶片养分的含量相对较高, 光合速率也较高(Reich et al., 1997; Aerts, 1999; Westoby et al., 2002; Wright et al., 2004).除此之外, 在叶和根形态性状关系上, 落叶进化枝在比叶面积(SLA)和比根长(SRL)间表现出显著的负相关关系(高SLA可以在短生长季节促进更快生长, 而低SRL可以保护根免于冻结(Geng et al., 2014)); 但常绿进化枝显示出较弱的正相关关系或无显著相关性(Medeiros et al., 2017).落叶物种由于相对频繁地落叶和生长新叶, 对土壤养分的需求量大, 有高的资源获取率, 属于营养获取型; 常绿物种叶片寿命长, 对养分需求较少, 故常绿习性被认为是对贫瘠土壤生境的一种适应性(Aerts, 1995; Givnish, 2002).上述研究结果表明, 落叶物种倾向于采取获取策略, 而常绿种类通常采取保守策略(Givnish, 2002).但研究叶性状关系并不能简单地直接套用其他尺度的研究结果, 全球尺度的LES是否适用于局地尺度仍值得探究(何芸雨等, 2019).本研究力求验证武夷山的常绿和落叶物种是否也能够沿着综合的WPES被区分开来.因此, 本研究假设武夷山的常绿和落叶物种将分布于植物经济谱的两侧: 常绿物种分布在保守的一侧, 落叶物种分布在获取的一侧(假设2). ...

... 叶片和细根性状之间及其性状轴之间的显著相关性表明了LES和RES之间的耦合(Reich, 2014; Zhao et al., 2017), 因此本研究证实了假设1, 即经济谱存在于整株植物水平上.虽然有研究表明叶和根的性状之间存在解耦演化(Fortunel et al., 2012; Isaac et al., 2017), 但叶和根之间性状协调的观点依然得到众多研究的支持(Freschet et al., 2010; Liu et al., 2010; de la Riva et al., 2016; Wang et al., 2017).有研究表明, 叶、根二者的形态性状(如SLA和SRL)存在显著相关性(Liu et al., 2010; Geng et al., 2014; de la Riva et al., 2016; Medeiros et al., 2017).本研究中, ILA和SRL呈显著正相关关系, 表明物种是通过利用较大的叶进行光合作用固碳, 同时增加比根长以充分吸收植物生长所需的营养物质(即高ILA和SRL).除此之外, 叶和根的N含量(Craine et al., 2005; Liu et al., 2010)、C含量、C:N、木质素含量、干物质含量、pH (Freschet et al., 2010)、呼吸速率(Tjoelker et al., 2005)等性状指标之间均被证实存在显著相关性.本研究从群落总体水平上看LCC、LNC和LPC分别与RCC、RNC和RPC呈极显著正相关关系;LNC与RPC呈极显著正相关关系; LPC与RNC也呈显著正相关关系, 这表明武夷山木本植物叶片与细根之间的化学元素存在协同共变.本研究中LNC与RTD的负相关关系表明, 该地区植物群落中, 一方面存在着通过增加LNC以提高其光合能力的快速生长的物种(即高LNC), 另一方面, 还存在具有高根组织支出的物种(即高RTD).对于具有低LNC的物种来说, 建造具有高组织密度的根(即高RTD)用以提高承受物理伤害的能力是一种昂贵的组织投资.因此, 在整株植物水平上看, 具有高根组织密度的物种对应于保守型的叶片策略(Westoby et al., 2002)和缓慢生长(Reich, 2014); 反之, 低RTD的物种因为具有高LNC, 倾向于快速生长.有研究指出, 当植物在任何器官(叶和根)水平上是快速获取或使用碳(营养元素或水)时, 将要求其在同一器官水平对其他资源也是快速获取; 若某一器官水平(如叶水平)上的所有资源均是快速获取, 则将要求其他器官水平(如根水平)对所有资源也是快速获取(Reich, 2014).本研究中, 叶片、细根以及整株植物各性状贡献率相对较大的PC1轴之间均是显著正相关的(p < 0.05), 且常绿和落叶物种在性状轴上具有相同的分异现象, 表明叶片、细根以及整株植物之间的资源策略存在协同变化, 说明亚热带木本植物叶片与细根遵循着WPES策略的协调整合, 研究结果为全球尺度经济谱研究提供了局地性的证据. ...

Adaptive significance of evergreen vs. deciduous leaves: solving the triple paradox
4
2002

... 植物经济谱能够反映具有相似策略的物种如何沿着性状变异轴汇集或分散(Díazet al., 2016; Zhao et al., 2017).Wright等(2004)指出当物种按照叶习性来划分时, 不同物种的叶片投资策略会沿着全球叶经济谱分布, 即在LES上能够区分出常绿和落叶物种.常绿和落叶物种在叶经济性状方面的确存在一定的差异.与常绿物种相比, 落叶物种的叶面积较大(唐青青等, 2016), 单位面积的叶质量较低(即LMA低), 叶片养分的含量相对较高, 光合速率也较高(Reich et al., 1997; Aerts, 1999; Westoby et al., 2002; Wright et al., 2004).除此之外, 在叶和根形态性状关系上, 落叶进化枝在比叶面积(SLA)和比根长(SRL)间表现出显著的负相关关系(高SLA可以在短生长季节促进更快生长, 而低SRL可以保护根免于冻结(Geng et al., 2014)); 但常绿进化枝显示出较弱的正相关关系或无显著相关性(Medeiros et al., 2017).落叶物种由于相对频繁地落叶和生长新叶, 对土壤养分的需求量大, 有高的资源获取率, 属于营养获取型; 常绿物种叶片寿命长, 对养分需求较少, 故常绿习性被认为是对贫瘠土壤生境的一种适应性(Aerts, 1995; Givnish, 2002).上述研究结果表明, 落叶物种倾向于采取获取策略, 而常绿种类通常采取保守策略(Givnish, 2002).但研究叶性状关系并不能简单地直接套用其他尺度的研究结果, 全球尺度的LES是否适用于局地尺度仍值得探究(何芸雨等, 2019).本研究力求验证武夷山的常绿和落叶物种是否也能够沿着综合的WPES被区分开来.因此, 本研究假设武夷山的常绿和落叶物种将分布于植物经济谱的两侧: 常绿物种分布在保守的一侧, 落叶物种分布在获取的一侧(假设2). ...

... ).上述研究结果表明, 落叶物种倾向于采取获取策略, 而常绿种类通常采取保守策略(Givnish, 2002).但研究叶性状关系并不能简单地直接套用其他尺度的研究结果, 全球尺度的LES是否适用于局地尺度仍值得探究(何芸雨等, 2019).本研究力求验证武夷山的常绿和落叶物种是否也能够沿着综合的WPES被区分开来.因此, 本研究假设武夷山的常绿和落叶物种将分布于植物经济谱的两侧: 常绿物种分布在保守的一侧, 落叶物种分布在获取的一侧(假设2). ...

... 本研究结果同样支持最初的假设2, 落叶物种大部分分布在LES和WPES代表获取的一侧, 具有较大的SLA、SRL和较高的养分含量, 而常绿物种分布在保守一侧, 具有较大的RTD和较高的碳含量.表明即便处于相同的环境, 不同物种也具有不同的响应策略(肖迪等, 2016).根据PCA分析(图1)以及对不同器官PC1轴得分进行独立样本t检验的结果(表5)可以发现, 本研究中常绿和落叶物种在植物经济谱中的分布存在显著差异.除此之外, 叶片与细根间PC1得分及其与整株植物PC1得分之间的关系也支持假设2.本研究中, 落叶物种在叶片PC1与细根PC1关系上无显著相关性, 且常绿和落叶物种在叶片PC1、细根PC1和整株植物PC1轴之间关系上的斜率不存在显著差异(即存在共同斜率), 但二者在截距上存在显著差异, 体现了常绿物种的叶片和细根间的关系比落叶物种更为密切, 且常绿和落叶物种通过回归关系中截距上的差异来响应叶习性的变化.一方面, 不变的斜率表明, 常绿和落叶物种在器官和整株植物水平上具有恒定或一致的保守或获取策略(Freschet et al., 2010; Reich, 2014; Díazet al., 2016); 另一方面, 截距的差异表明常绿和落叶物种构建WPES的方式存在差异.植物通过长期进化形成了常绿与落叶这两种不同的生活史对策(李俊慧等, 2017).常绿和落叶物种的差异表现在物候(Monk, 1966; Lusk et al., 2008), 叶片寿命(Westoby et al., 2002; van Ommen Kloeke et al., 2012), 养分利用效率(Aerts, 1999; Warren & Adams, 2004)等方面.叶片常绿的主要优势在于光合作用季节较长、叶片结构缓冲成本和更换叶片营养缓冲成本较低等; 而落叶的优势在于单位叶片光合速率较高、在不利季节根系成本较低且无叶片呼吸消耗(Givnish, 2002).有研究表明, 常绿是对低资源可用性的适应性反应, 落叶物种是对减少干旱期间水分损失的适应(Monk, 1966; Givnish, 2002; Warren & Adams, 2004; Lusk et al., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017).常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略.而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略.在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B).有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

... ; Givnish, 2002; Warren & Adams, 2004; Lusk et al., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017).常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略.而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略.在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B).有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

Integrated screening validates primary axes of specialisation in plants
2
1997

... 独立于生境的植物经济谱, 能够定量地解释植物总体在生长速率及胁迫环境中的耐受策略差异(曲鹏等, 2018).有研究表明, 植物存在与LES类似的代表根在生产力与持久性之间权衡策略的根经济谱(RES)(Reich, 2014; Prieto et al., 2015), 植物的根性状沿着两种不同的策略边界范围演化: 一种是具有保守性策略的粗根系植物, 而另一种是具有获取性策略的细根系植物(Ma et al., 2018).Ding等(2020)的研究指出, 细根性状的变异分为两个主要维度: 第一维度主要由根直径(RD)和比根长(SRL)代表, 表示根寿命和资源获取效率之间的权衡; 第二维度代表了根养分(即N、P)和根组织密度(RTD)的协调变化, 表示资源吸收的获取-保守权衡, 即RES.但Kong等(2019)研究发现, 木本植物的RD与RTD、根氮含量(RNC)之间存在非线性关系, 这种非线性关系不支持RES的预测.因此木本植物RES是否存在仍值得研究.除此之外, 由于生物普遍存在强烈的物理限制以及性状和生活史的权衡选择(Reich et al., 1999), Reich (2014)认为所有器官中存在统一的资源获取和处理速率(快、中或慢速), 存在一条综合的整株植物经济谱(WPES).关于叶和根之间的关系, Freschet等(2010)、de la Riva等(2016)、Wang等(2017)和Liu等(2010)诸多****的研究均支持二者及其与整株植物之间的功能性状存在高度协调的观点.然而, Fortunel等(2012)研究发现木质根性状与叶性状并无显著相关; Isaac等(2017)还发现种内LES和RES彼此独立, 根性状会随环境条件而变化, 但叶性状及其功能不一定会发生相应的变化.有研究表明, 当设置不同的处理和环境梯度时, 叶、根性状间的相关性并不一致(Reich et al., 1998; Craine & Lee, 2003; Craine et al., 2005; Tjoelker et al., 2005; Withington et al., 2006; Liu et al., 2010).因此, 关于植物不同器官(即叶和根)的性状如何在不同物种之间共变, 以及这种共变与整株植物经济谱的相关程度等均存在争议(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 表明这仍然是一个值得研究的问题.通常, 良好的叶功能取决于根部吸收的水分和养分, 而根部生长又取决于叶光合作用产生的碳水化合物(Chapin III, 1980).植物叶和根的生态策略应该是建立在WPES上的, 叶和根性状的变异共同决定了物种的表现(Grime et al., 1997; Pérez-Ramoset al., 2012; Poorter et al., 2014; Reich, 2014).因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1). ...

... 植物叶片和细根性状之间的内在联系以及叶片和细根PCA轴的多性状变异共同确定了植物资源分配的权衡策略, 这证实了植物的经济策略不仅仅存在于单一器官的性状中, 而是作用于整株植物(Grime et al., 1997), 表明武夷山49种木本植物中存在着LES、RES和WPES. ...

植物功能性状权衡关系的研究进展
1
2019

... 植物经济谱能够反映具有相似策略的物种如何沿着性状变异轴汇集或分散(Díazet al., 2016; Zhao et al., 2017).Wright等(2004)指出当物种按照叶习性来划分时, 不同物种的叶片投资策略会沿着全球叶经济谱分布, 即在LES上能够区分出常绿和落叶物种.常绿和落叶物种在叶经济性状方面的确存在一定的差异.与常绿物种相比, 落叶物种的叶面积较大(唐青青等, 2016), 单位面积的叶质量较低(即LMA低), 叶片养分的含量相对较高, 光合速率也较高(Reich et al., 1997; Aerts, 1999; Westoby et al., 2002; Wright et al., 2004).除此之外, 在叶和根形态性状关系上, 落叶进化枝在比叶面积(SLA)和比根长(SRL)间表现出显著的负相关关系(高SLA可以在短生长季节促进更快生长, 而低SRL可以保护根免于冻结(Geng et al., 2014)); 但常绿进化枝显示出较弱的正相关关系或无显著相关性(Medeiros et al., 2017).落叶物种由于相对频繁地落叶和生长新叶, 对土壤养分的需求量大, 有高的资源获取率, 属于营养获取型; 常绿物种叶片寿命长, 对养分需求较少, 故常绿习性被认为是对贫瘠土壤生境的一种适应性(Aerts, 1995; Givnish, 2002).上述研究结果表明, 落叶物种倾向于采取获取策略, 而常绿种类通常采取保守策略(Givnish, 2002).但研究叶性状关系并不能简单地直接套用其他尺度的研究结果, 全球尺度的LES是否适用于局地尺度仍值得探究(何芸雨等, 2019).本研究力求验证武夷山的常绿和落叶物种是否也能够沿着综合的WPES被区分开来.因此, 本研究假设武夷山的常绿和落叶物种将分布于植物经济谱的两侧: 常绿物种分布在保守的一侧, 落叶物种分布在获取的一侧(假设2). ...

植物功能性状权衡关系的研究进展
1
2019

... 植物经济谱能够反映具有相似策略的物种如何沿着性状变异轴汇集或分散(Díazet al., 2016; Zhao et al., 2017).Wright等(2004)指出当物种按照叶习性来划分时, 不同物种的叶片投资策略会沿着全球叶经济谱分布, 即在LES上能够区分出常绿和落叶物种.常绿和落叶物种在叶经济性状方面的确存在一定的差异.与常绿物种相比, 落叶物种的叶面积较大(唐青青等, 2016), 单位面积的叶质量较低(即LMA低), 叶片养分的含量相对较高, 光合速率也较高(Reich et al., 1997; Aerts, 1999; Westoby et al., 2002; Wright et al., 2004).除此之外, 在叶和根形态性状关系上, 落叶进化枝在比叶面积(SLA)和比根长(SRL)间表现出显著的负相关关系(高SLA可以在短生长季节促进更快生长, 而低SRL可以保护根免于冻结(Geng et al., 2014)); 但常绿进化枝显示出较弱的正相关关系或无显著相关性(Medeiros et al., 2017).落叶物种由于相对频繁地落叶和生长新叶, 对土壤养分的需求量大, 有高的资源获取率, 属于营养获取型; 常绿物种叶片寿命长, 对养分需求较少, 故常绿习性被认为是对贫瘠土壤生境的一种适应性(Aerts, 1995; Givnish, 2002).上述研究结果表明, 落叶物种倾向于采取获取策略, 而常绿种类通常采取保守策略(Givnish, 2002).但研究叶性状关系并不能简单地直接套用其他尺度的研究结果, 全球尺度的LES是否适用于局地尺度仍值得探究(何芸雨等, 2019).本研究力求验证武夷山的常绿和落叶物种是否也能够沿着综合的WPES被区分开来.因此, 本研究假设武夷山的常绿和落叶物种将分布于植物经济谱的两侧: 常绿物种分布在保守的一侧, 落叶物种分布在获取的一侧(假设2). ...

Intraspecific trait variation and coordination: root and leaf economics spectra in coffee across environmental gradients
2
2017

... 独立于生境的植物经济谱, 能够定量地解释植物总体在生长速率及胁迫环境中的耐受策略差异(曲鹏等, 2018).有研究表明, 植物存在与LES类似的代表根在生产力与持久性之间权衡策略的根经济谱(RES)(Reich, 2014; Prieto et al., 2015), 植物的根性状沿着两种不同的策略边界范围演化: 一种是具有保守性策略的粗根系植物, 而另一种是具有获取性策略的细根系植物(Ma et al., 2018).Ding等(2020)的研究指出, 细根性状的变异分为两个主要维度: 第一维度主要由根直径(RD)和比根长(SRL)代表, 表示根寿命和资源获取效率之间的权衡; 第二维度代表了根养分(即N、P)和根组织密度(RTD)的协调变化, 表示资源吸收的获取-保守权衡, 即RES.但Kong等(2019)研究发现, 木本植物的RD与RTD、根氮含量(RNC)之间存在非线性关系, 这种非线性关系不支持RES的预测.因此木本植物RES是否存在仍值得研究.除此之外, 由于生物普遍存在强烈的物理限制以及性状和生活史的权衡选择(Reich et al., 1999), Reich (2014)认为所有器官中存在统一的资源获取和处理速率(快、中或慢速), 存在一条综合的整株植物经济谱(WPES).关于叶和根之间的关系, Freschet等(2010)、de la Riva等(2016)、Wang等(2017)和Liu等(2010)诸多****的研究均支持二者及其与整株植物之间的功能性状存在高度协调的观点.然而, Fortunel等(2012)研究发现木质根性状与叶性状并无显著相关; Isaac等(2017)还发现种内LES和RES彼此独立, 根性状会随环境条件而变化, 但叶性状及其功能不一定会发生相应的变化.有研究表明, 当设置不同的处理和环境梯度时, 叶、根性状间的相关性并不一致(Reich et al., 1998; Craine & Lee, 2003; Craine et al., 2005; Tjoelker et al., 2005; Withington et al., 2006; Liu et al., 2010).因此, 关于植物不同器官(即叶和根)的性状如何在不同物种之间共变, 以及这种共变与整株植物经济谱的相关程度等均存在争议(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 表明这仍然是一个值得研究的问题.通常, 良好的叶功能取决于根部吸收的水分和养分, 而根部生长又取决于叶光合作用产生的碳水化合物(Chapin III, 1980).植物叶和根的生态策略应该是建立在WPES上的, 叶和根性状的变异共同决定了物种的表现(Grime et al., 1997; Pérez-Ramoset al., 2012; Poorter et al., 2014; Reich, 2014).因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1). ...

... 叶片和细根性状之间及其性状轴之间的显著相关性表明了LES和RES之间的耦合(Reich, 2014; Zhao et al., 2017), 因此本研究证实了假设1, 即经济谱存在于整株植物水平上.虽然有研究表明叶和根的性状之间存在解耦演化(Fortunel et al., 2012; Isaac et al., 2017), 但叶和根之间性状协调的观点依然得到众多研究的支持(Freschet et al., 2010; Liu et al., 2010; de la Riva et al., 2016; Wang et al., 2017).有研究表明, 叶、根二者的形态性状(如SLA和SRL)存在显著相关性(Liu et al., 2010; Geng et al., 2014; de la Riva et al., 2016; Medeiros et al., 2017).本研究中, ILA和SRL呈显著正相关关系, 表明物种是通过利用较大的叶进行光合作用固碳, 同时增加比根长以充分吸收植物生长所需的营养物质(即高ILA和SRL).除此之外, 叶和根的N含量(Craine et al., 2005; Liu et al., 2010)、C含量、C:N、木质素含量、干物质含量、pH (Freschet et al., 2010)、呼吸速率(Tjoelker et al., 2005)等性状指标之间均被证实存在显著相关性.本研究从群落总体水平上看LCC、LNC和LPC分别与RCC、RNC和RPC呈极显著正相关关系;LNC与RPC呈极显著正相关关系; LPC与RNC也呈显著正相关关系, 这表明武夷山木本植物叶片与细根之间的化学元素存在协同共变.本研究中LNC与RTD的负相关关系表明, 该地区植物群落中, 一方面存在着通过增加LNC以提高其光合能力的快速生长的物种(即高LNC), 另一方面, 还存在具有高根组织支出的物种(即高RTD).对于具有低LNC的物种来说, 建造具有高组织密度的根(即高RTD)用以提高承受物理伤害的能力是一种昂贵的组织投资.因此, 在整株植物水平上看, 具有高根组织密度的物种对应于保守型的叶片策略(Westoby et al., 2002)和缓慢生长(Reich, 2014); 反之, 低RTD的物种因为具有高LNC, 倾向于快速生长.有研究指出, 当植物在任何器官(叶和根)水平上是快速获取或使用碳(营养元素或水)时, 将要求其在同一器官水平对其他资源也是快速获取; 若某一器官水平(如叶水平)上的所有资源均是快速获取, 则将要求其他器官水平(如根水平)对所有资源也是快速获取(Reich, 2014).本研究中, 叶片、细根以及整株植物各性状贡献率相对较大的PC1轴之间均是显著正相关的(p < 0.05), 且常绿和落叶物种在性状轴上具有相同的分异现象, 表明叶片、细根以及整株植物之间的资源策略存在协同变化, 说明亚热带木本植物叶片与细根遵循着WPES策略的协调整合, 研究结果为全球尺度经济谱研究提供了局地性的证据. ...

Economic strategies of plant absorptive roots vary with root diameter
1
2016

... “植物功能性状”是指对植物体定植、存活、适应度等具有潜在显著影响的一系列植物属性(Reichet al., 2003), 是植物在长期进化过程中适应环境的产物(Díazet al., 2016), 并且能对生态系统过程产生强烈影响(Cornelissen et al., 2003).将经济学的“投资-收益权衡”理论应用到植物的资源分配研究中, 可定量分析植物叶片功能性状间的相互关系(陈莹婷和许振柱,2014).Wright等(2004)在全球尺度上定义出一条连续变化的叶功能性状组合谱, 即“叶经济谱(LES)”, 用以阐述维管植物资源获取和储存之间的权衡策略, 其可以通过性状指标的变化范围及其数量关系表现出来(Wrightet al., 2005).谱的一端代表植物的“快速投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有廉价的组织投资与快速的投资回报(即获取策略); 而另一端则代表植物的“缓慢投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有昂贵的组织投资和较慢的投资回报(即保守策略)(Wrightet al., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017).在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014).叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012).细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997).二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象. ...

Nonlinearity of root trait relationships and the root economics spectrum
1
2019

... 独立于生境的植物经济谱, 能够定量地解释植物总体在生长速率及胁迫环境中的耐受策略差异(曲鹏等, 2018).有研究表明, 植物存在与LES类似的代表根在生产力与持久性之间权衡策略的根经济谱(RES)(Reich, 2014; Prieto et al., 2015), 植物的根性状沿着两种不同的策略边界范围演化: 一种是具有保守性策略的粗根系植物, 而另一种是具有获取性策略的细根系植物(Ma et al., 2018).Ding等(2020)的研究指出, 细根性状的变异分为两个主要维度: 第一维度主要由根直径(RD)和比根长(SRL)代表, 表示根寿命和资源获取效率之间的权衡; 第二维度代表了根养分(即N、P)和根组织密度(RTD)的协调变化, 表示资源吸收的获取-保守权衡, 即RES.但Kong等(2019)研究发现, 木本植物的RD与RTD、根氮含量(RNC)之间存在非线性关系, 这种非线性关系不支持RES的预测.因此木本植物RES是否存在仍值得研究.除此之外, 由于生物普遍存在强烈的物理限制以及性状和生活史的权衡选择(Reich et al., 1999), Reich (2014)认为所有器官中存在统一的资源获取和处理速率(快、中或慢速), 存在一条综合的整株植物经济谱(WPES).关于叶和根之间的关系, Freschet等(2010)、de la Riva等(2016)、Wang等(2017)和Liu等(2010)诸多****的研究均支持二者及其与整株植物之间的功能性状存在高度协调的观点.然而, Fortunel等(2012)研究发现木质根性状与叶性状并无显著相关; Isaac等(2017)还发现种内LES和RES彼此独立, 根性状会随环境条件而变化, 但叶性状及其功能不一定会发生相应的变化.有研究表明, 当设置不同的处理和环境梯度时, 叶、根性状间的相关性并不一致(Reich et al., 1998; Craine & Lee, 2003; Craine et al., 2005; Tjoelker et al., 2005; Withington et al., 2006; Liu et al., 2010).因此, 关于植物不同器官(即叶和根)的性状如何在不同物种之间共变, 以及这种共变与整株植物经济谱的相关程度等均存在争议(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 表明这仍然是一个值得研究的问题.通常, 良好的叶功能取决于根部吸收的水分和养分, 而根部生长又取决于叶光合作用产生的碳水化合物(Chapin III, 1980).植物叶和根的生态策略应该是建立在WPES上的, 叶和根性状的变异共同决定了物种的表现(Grime et al., 1997; Pérez-Ramoset al., 2012; Poorter et al., 2014; Reich, 2014).因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1). ...

Community-level economics spectrum of fine-roots driven by nutrient limitations in subalpine forests
1
2019

... “植物功能性状”是指对植物体定植、存活、适应度等具有潜在显著影响的一系列植物属性(Reichet al., 2003), 是植物在长期进化过程中适应环境的产物(Díazet al., 2016), 并且能对生态系统过程产生强烈影响(Cornelissen et al., 2003).将经济学的“投资-收益权衡”理论应用到植物的资源分配研究中, 可定量分析植物叶片功能性状间的相互关系(陈莹婷和许振柱,2014).Wright等(2004)在全球尺度上定义出一条连续变化的叶功能性状组合谱, 即“叶经济谱(LES)”, 用以阐述维管植物资源获取和储存之间的权衡策略, 其可以通过性状指标的变化范围及其数量关系表现出来(Wrightet al., 2005).谱的一端代表植物的“快速投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有廉价的组织投资与快速的投资回报(即获取策略); 而另一端则代表植物的“缓慢投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有昂贵的组织投资和较慢的投资回报(即保守策略)(Wrightet al., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017).在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014).叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012).细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997).二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象. ...

常绿和落叶阔叶物种当年生小枝茎长度和茎纤细率对展叶效率的影响
1
2017

... 本研究结果同样支持最初的假设2, 落叶物种大部分分布在LES和WPES代表获取的一侧, 具有较大的SLA、SRL和较高的养分含量, 而常绿物种分布在保守一侧, 具有较大的RTD和较高的碳含量.表明即便处于相同的环境, 不同物种也具有不同的响应策略(肖迪等, 2016).根据PCA分析(图1)以及对不同器官PC1轴得分进行独立样本t检验的结果(表5)可以发现, 本研究中常绿和落叶物种在植物经济谱中的分布存在显著差异.除此之外, 叶片与细根间PC1得分及其与整株植物PC1得分之间的关系也支持假设2.本研究中, 落叶物种在叶片PC1与细根PC1关系上无显著相关性, 且常绿和落叶物种在叶片PC1、细根PC1和整株植物PC1轴之间关系上的斜率不存在显著差异(即存在共同斜率), 但二者在截距上存在显著差异, 体现了常绿物种的叶片和细根间的关系比落叶物种更为密切, 且常绿和落叶物种通过回归关系中截距上的差异来响应叶习性的变化.一方面, 不变的斜率表明, 常绿和落叶物种在器官和整株植物水平上具有恒定或一致的保守或获取策略(Freschet et al., 2010; Reich, 2014; Díazet al., 2016); 另一方面, 截距的差异表明常绿和落叶物种构建WPES的方式存在差异.植物通过长期进化形成了常绿与落叶这两种不同的生活史对策(李俊慧等, 2017).常绿和落叶物种的差异表现在物候(Monk, 1966; Lusk et al., 2008), 叶片寿命(Westoby et al., 2002; van Ommen Kloeke et al., 2012), 养分利用效率(Aerts, 1999; Warren & Adams, 2004)等方面.叶片常绿的主要优势在于光合作用季节较长、叶片结构缓冲成本和更换叶片营养缓冲成本较低等; 而落叶的优势在于单位叶片光合速率较高、在不利季节根系成本较低且无叶片呼吸消耗(Givnish, 2002).有研究表明, 常绿是对低资源可用性的适应性反应, 落叶物种是对减少干旱期间水分损失的适应(Monk, 1966; Givnish, 2002; Warren & Adams, 2004; Lusk et al., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017).常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略.而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略.在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B).有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

常绿和落叶阔叶物种当年生小枝茎长度和茎纤细率对展叶效率的影响
1
2017

... 本研究结果同样支持最初的假设2, 落叶物种大部分分布在LES和WPES代表获取的一侧, 具有较大的SLA、SRL和较高的养分含量, 而常绿物种分布在保守一侧, 具有较大的RTD和较高的碳含量.表明即便处于相同的环境, 不同物种也具有不同的响应策略(肖迪等, 2016).根据PCA分析(图1)以及对不同器官PC1轴得分进行独立样本t检验的结果(表5)可以发现, 本研究中常绿和落叶物种在植物经济谱中的分布存在显著差异.除此之外, 叶片与细根间PC1得分及其与整株植物PC1得分之间的关系也支持假设2.本研究中, 落叶物种在叶片PC1与细根PC1关系上无显著相关性, 且常绿和落叶物种在叶片PC1、细根PC1和整株植物PC1轴之间关系上的斜率不存在显著差异(即存在共同斜率), 但二者在截距上存在显著差异, 体现了常绿物种的叶片和细根间的关系比落叶物种更为密切, 且常绿和落叶物种通过回归关系中截距上的差异来响应叶习性的变化.一方面, 不变的斜率表明, 常绿和落叶物种在器官和整株植物水平上具有恒定或一致的保守或获取策略(Freschet et al., 2010; Reich, 2014; Díazet al., 2016); 另一方面, 截距的差异表明常绿和落叶物种构建WPES的方式存在差异.植物通过长期进化形成了常绿与落叶这两种不同的生活史对策(李俊慧等, 2017).常绿和落叶物种的差异表现在物候(Monk, 1966; Lusk et al., 2008), 叶片寿命(Westoby et al., 2002; van Ommen Kloeke et al., 2012), 养分利用效率(Aerts, 1999; Warren & Adams, 2004)等方面.叶片常绿的主要优势在于光合作用季节较长、叶片结构缓冲成本和更换叶片营养缓冲成本较低等; 而落叶的优势在于单位叶片光合速率较高、在不利季节根系成本较低且无叶片呼吸消耗(Givnish, 2002).有研究表明, 常绿是对低资源可用性的适应性反应, 落叶物种是对减少干旱期间水分损失的适应(Monk, 1966; Givnish, 2002; Warren & Adams, 2004; Lusk et al., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017).常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略.而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略.在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B).有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

Coordinated variation in leaf and root traits across multiple spatial scales in Chinese semi-arid and arid ecosystems
5
2010

... 独立于生境的植物经济谱, 能够定量地解释植物总体在生长速率及胁迫环境中的耐受策略差异(曲鹏等, 2018).有研究表明, 植物存在与LES类似的代表根在生产力与持久性之间权衡策略的根经济谱(RES)(Reich, 2014; Prieto et al., 2015), 植物的根性状沿着两种不同的策略边界范围演化: 一种是具有保守性策略的粗根系植物, 而另一种是具有获取性策略的细根系植物(Ma et al., 2018).Ding等(2020)的研究指出, 细根性状的变异分为两个主要维度: 第一维度主要由根直径(RD)和比根长(SRL)代表, 表示根寿命和资源获取效率之间的权衡; 第二维度代表了根养分(即N、P)和根组织密度(RTD)的协调变化, 表示资源吸收的获取-保守权衡, 即RES.但Kong等(2019)研究发现, 木本植物的RD与RTD、根氮含量(RNC)之间存在非线性关系, 这种非线性关系不支持RES的预测.因此木本植物RES是否存在仍值得研究.除此之外, 由于生物普遍存在强烈的物理限制以及性状和生活史的权衡选择(Reich et al., 1999), Reich (2014)认为所有器官中存在统一的资源获取和处理速率(快、中或慢速), 存在一条综合的整株植物经济谱(WPES).关于叶和根之间的关系, Freschet等(2010)、de la Riva等(2016)、Wang等(2017)和Liu等(2010)诸多****的研究均支持二者及其与整株植物之间的功能性状存在高度协调的观点.然而, Fortunel等(2012)研究发现木质根性状与叶性状并无显著相关; Isaac等(2017)还发现种内LES和RES彼此独立, 根性状会随环境条件而变化, 但叶性状及其功能不一定会发生相应的变化.有研究表明, 当设置不同的处理和环境梯度时, 叶、根性状间的相关性并不一致(Reich et al., 1998; Craine & Lee, 2003; Craine et al., 2005; Tjoelker et al., 2005; Withington et al., 2006; Liu et al., 2010).因此, 关于植物不同器官(即叶和根)的性状如何在不同物种之间共变, 以及这种共变与整株植物经济谱的相关程度等均存在争议(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 表明这仍然是一个值得研究的问题.通常, 良好的叶功能取决于根部吸收的水分和养分, 而根部生长又取决于叶光合作用产生的碳水化合物(Chapin III, 1980).植物叶和根的生态策略应该是建立在WPES上的, 叶和根性状的变异共同决定了物种的表现(Grime et al., 1997; Pérez-Ramoset al., 2012; Poorter et al., 2014; Reich, 2014).因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1). ...

... ., 2010).因此, 关于植物不同器官(即叶和根)的性状如何在不同物种之间共变, 以及这种共变与整株植物经济谱的相关程度等均存在争议(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 表明这仍然是一个值得研究的问题.通常, 良好的叶功能取决于根部吸收的水分和养分, 而根部生长又取决于叶光合作用产生的碳水化合物(Chapin III, 1980).植物叶和根的生态策略应该是建立在WPES上的, 叶和根性状的变异共同决定了物种的表现(Grime et al., 1997; Pérez-Ramoset al., 2012; Poorter et al., 2014; Reich, 2014).因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1). ...

... 叶片和细根性状之间及其性状轴之间的显著相关性表明了LES和RES之间的耦合(Reich, 2014; Zhao et al., 2017), 因此本研究证实了假设1, 即经济谱存在于整株植物水平上.虽然有研究表明叶和根的性状之间存在解耦演化(Fortunel et al., 2012; Isaac et al., 2017), 但叶和根之间性状协调的观点依然得到众多研究的支持(Freschet et al., 2010; Liu et al., 2010; de la Riva et al., 2016; Wang et al., 2017).有研究表明, 叶、根二者的形态性状(如SLA和SRL)存在显著相关性(Liu et al., 2010; Geng et al., 2014; de la Riva et al., 2016; Medeiros et al., 2017).本研究中, ILA和SRL呈显著正相关关系, 表明物种是通过利用较大的叶进行光合作用固碳, 同时增加比根长以充分吸收植物生长所需的营养物质(即高ILA和SRL).除此之外, 叶和根的N含量(Craine et al., 2005; Liu et al., 2010)、C含量、C:N、木质素含量、干物质含量、pH (Freschet et al., 2010)、呼吸速率(Tjoelker et al., 2005)等性状指标之间均被证实存在显著相关性.本研究从群落总体水平上看LCC、LNC和LPC分别与RCC、RNC和RPC呈极显著正相关关系;LNC与RPC呈极显著正相关关系; LPC与RNC也呈显著正相关关系, 这表明武夷山木本植物叶片与细根之间的化学元素存在协同共变.本研究中LNC与RTD的负相关关系表明, 该地区植物群落中, 一方面存在着通过增加LNC以提高其光合能力的快速生长的物种(即高LNC), 另一方面, 还存在具有高根组织支出的物种(即高RTD).对于具有低LNC的物种来说, 建造具有高组织密度的根(即高RTD)用以提高承受物理伤害的能力是一种昂贵的组织投资.因此, 在整株植物水平上看, 具有高根组织密度的物种对应于保守型的叶片策略(Westoby et al., 2002)和缓慢生长(Reich, 2014); 反之, 低RTD的物种因为具有高LNC, 倾向于快速生长.有研究指出, 当植物在任何器官(叶和根)水平上是快速获取或使用碳(营养元素或水)时, 将要求其在同一器官水平对其他资源也是快速获取; 若某一器官水平(如叶水平)上的所有资源均是快速获取, 则将要求其他器官水平(如根水平)对所有资源也是快速获取(Reich, 2014).本研究中, 叶片、细根以及整株植物各性状贡献率相对较大的PC1轴之间均是显著正相关的(p < 0.05), 且常绿和落叶物种在性状轴上具有相同的分异现象, 表明叶片、细根以及整株植物之间的资源策略存在协同变化, 说明亚热带木本植物叶片与细根遵循着WPES策略的协调整合, 研究结果为全球尺度经济谱研究提供了局地性的证据. ...

... ., 2010; Geng et al., 2014; de la Riva et al., 2016; Medeiros et al., 2017).本研究中, ILA和SRL呈显著正相关关系, 表明物种是通过利用较大的叶进行光合作用固碳, 同时增加比根长以充分吸收植物生长所需的营养物质(即高ILA和SRL).除此之外, 叶和根的N含量(Craine et al., 2005; Liu et al., 2010)、C含量、C:N、木质素含量、干物质含量、pH (Freschet et al., 2010)、呼吸速率(Tjoelker et al., 2005)等性状指标之间均被证实存在显著相关性.本研究从群落总体水平上看LCC、LNC和LPC分别与RCC、RNC和RPC呈极显著正相关关系;LNC与RPC呈极显著正相关关系; LPC与RNC也呈显著正相关关系, 这表明武夷山木本植物叶片与细根之间的化学元素存在协同共变.本研究中LNC与RTD的负相关关系表明, 该地区植物群落中, 一方面存在着通过增加LNC以提高其光合能力的快速生长的物种(即高LNC), 另一方面, 还存在具有高根组织支出的物种(即高RTD).对于具有低LNC的物种来说, 建造具有高组织密度的根(即高RTD)用以提高承受物理伤害的能力是一种昂贵的组织投资.因此, 在整株植物水平上看, 具有高根组织密度的物种对应于保守型的叶片策略(Westoby et al., 2002)和缓慢生长(Reich, 2014); 反之, 低RTD的物种因为具有高LNC, 倾向于快速生长.有研究指出, 当植物在任何器官(叶和根)水平上是快速获取或使用碳(营养元素或水)时, 将要求其在同一器官水平对其他资源也是快速获取; 若某一器官水平(如叶水平)上的所有资源均是快速获取, 则将要求其他器官水平(如根水平)对所有资源也是快速获取(Reich, 2014).本研究中, 叶片、细根以及整株植物各性状贡献率相对较大的PC1轴之间均是显著正相关的(p < 0.05), 且常绿和落叶物种在性状轴上具有相同的分异现象, 表明叶片、细根以及整株植物之间的资源策略存在协同变化, 说明亚热带木本植物叶片与细根遵循着WPES策略的协调整合, 研究结果为全球尺度经济谱研究提供了局地性的证据. ...

... ., 2010)、C含量、C:N、木质素含量、干物质含量、pH (Freschet et al., 2010)、呼吸速率(Tjoelker et al., 2005)等性状指标之间均被证实存在显著相关性.本研究从群落总体水平上看LCC、LNC和LPC分别与RCC、RNC和RPC呈极显著正相关关系;LNC与RPC呈极显著正相关关系; LPC与RNC也呈显著正相关关系, 这表明武夷山木本植物叶片与细根之间的化学元素存在协同共变.本研究中LNC与RTD的负相关关系表明, 该地区植物群落中, 一方面存在着通过增加LNC以提高其光合能力的快速生长的物种(即高LNC), 另一方面, 还存在具有高根组织支出的物种(即高RTD).对于具有低LNC的物种来说, 建造具有高组织密度的根(即高RTD)用以提高承受物理伤害的能力是一种昂贵的组织投资.因此, 在整株植物水平上看, 具有高根组织密度的物种对应于保守型的叶片策略(Westoby et al., 2002)和缓慢生长(Reich, 2014); 反之, 低RTD的物种因为具有高LNC, 倾向于快速生长.有研究指出, 当植物在任何器官(叶和根)水平上是快速获取或使用碳(营养元素或水)时, 将要求其在同一器官水平对其他资源也是快速获取; 若某一器官水平(如叶水平)上的所有资源均是快速获取, 则将要求其他器官水平(如根水平)对所有资源也是快速获取(Reich, 2014).本研究中, 叶片、细根以及整株植物各性状贡献率相对较大的PC1轴之间均是显著正相关的(p < 0.05), 且常绿和落叶物种在性状轴上具有相同的分异现象, 表明叶片、细根以及整株植物之间的资源策略存在协同变化, 说明亚热带木本植物叶片与细根遵循着WPES策略的协调整合, 研究结果为全球尺度经济谱研究提供了局地性的证据. ...

神农架常绿落叶阔叶混交林碳氮磷化学计量比
1
2019

... 本研究结果同样支持最初的假设2, 落叶物种大部分分布在LES和WPES代表获取的一侧, 具有较大的SLA、SRL和较高的养分含量, 而常绿物种分布在保守一侧, 具有较大的RTD和较高的碳含量.表明即便处于相同的环境, 不同物种也具有不同的响应策略(肖迪等, 2016).根据PCA分析(图1)以及对不同器官PC1轴得分进行独立样本t检验的结果(表5)可以发现, 本研究中常绿和落叶物种在植物经济谱中的分布存在显著差异.除此之外, 叶片与细根间PC1得分及其与整株植物PC1得分之间的关系也支持假设2.本研究中, 落叶物种在叶片PC1与细根PC1关系上无显著相关性, 且常绿和落叶物种在叶片PC1、细根PC1和整株植物PC1轴之间关系上的斜率不存在显著差异(即存在共同斜率), 但二者在截距上存在显著差异, 体现了常绿物种的叶片和细根间的关系比落叶物种更为密切, 且常绿和落叶物种通过回归关系中截距上的差异来响应叶习性的变化.一方面, 不变的斜率表明, 常绿和落叶物种在器官和整株植物水平上具有恒定或一致的保守或获取策略(Freschet et al., 2010; Reich, 2014; Díazet al., 2016); 另一方面, 截距的差异表明常绿和落叶物种构建WPES的方式存在差异.植物通过长期进化形成了常绿与落叶这两种不同的生活史对策(李俊慧等, 2017).常绿和落叶物种的差异表现在物候(Monk, 1966; Lusk et al., 2008), 叶片寿命(Westoby et al., 2002; van Ommen Kloeke et al., 2012), 养分利用效率(Aerts, 1999; Warren & Adams, 2004)等方面.叶片常绿的主要优势在于光合作用季节较长、叶片结构缓冲成本和更换叶片营养缓冲成本较低等; 而落叶的优势在于单位叶片光合速率较高、在不利季节根系成本较低且无叶片呼吸消耗(Givnish, 2002).有研究表明, 常绿是对低资源可用性的适应性反应, 落叶物种是对减少干旱期间水分损失的适应(Monk, 1966; Givnish, 2002; Warren & Adams, 2004; Lusk et al., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017).常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略.而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略.在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B).有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

神农架常绿落叶阔叶混交林碳氮磷化学计量比
1
2019

... 本研究结果同样支持最初的假设2, 落叶物种大部分分布在LES和WPES代表获取的一侧, 具有较大的SLA、SRL和较高的养分含量, 而常绿物种分布在保守一侧, 具有较大的RTD和较高的碳含量.表明即便处于相同的环境, 不同物种也具有不同的响应策略(肖迪等, 2016).根据PCA分析(图1)以及对不同器官PC1轴得分进行独立样本t检验的结果(表5)可以发现, 本研究中常绿和落叶物种在植物经济谱中的分布存在显著差异.除此之外, 叶片与细根间PC1得分及其与整株植物PC1得分之间的关系也支持假设2.本研究中, 落叶物种在叶片PC1与细根PC1关系上无显著相关性, 且常绿和落叶物种在叶片PC1、细根PC1和整株植物PC1轴之间关系上的斜率不存在显著差异(即存在共同斜率), 但二者在截距上存在显著差异, 体现了常绿物种的叶片和细根间的关系比落叶物种更为密切, 且常绿和落叶物种通过回归关系中截距上的差异来响应叶习性的变化.一方面, 不变的斜率表明, 常绿和落叶物种在器官和整株植物水平上具有恒定或一致的保守或获取策略(Freschet et al., 2010; Reich, 2014; Díazet al., 2016); 另一方面, 截距的差异表明常绿和落叶物种构建WPES的方式存在差异.植物通过长期进化形成了常绿与落叶这两种不同的生活史对策(李俊慧等, 2017).常绿和落叶物种的差异表现在物候(Monk, 1966; Lusk et al., 2008), 叶片寿命(Westoby et al., 2002; van Ommen Kloeke et al., 2012), 养分利用效率(Aerts, 1999; Warren & Adams, 2004)等方面.叶片常绿的主要优势在于光合作用季节较长、叶片结构缓冲成本和更换叶片营养缓冲成本较低等; 而落叶的优势在于单位叶片光合速率较高、在不利季节根系成本较低且无叶片呼吸消耗(Givnish, 2002).有研究表明, 常绿是对低资源可用性的适应性反应, 落叶物种是对减少干旱期间水分损失的适应(Monk, 1966; Givnish, 2002; Warren & Adams, 2004; Lusk et al., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017).常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略.而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略.在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B).有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

1
2001

... 本研究是在位于中国东南部的江西武夷山国家级自然保护区(27.80°-28.01° N, 117.66°-117.93° E)进行的.该区平均海拔1 200 m左右, 属于中亚热带季风气候, 年平均气温为13.2-14.8 ℃, 随海拔升高而降低; 年降水量为2 583 mm, 降水集中于4-6月; 年蒸发量为778 mm, 年日照时间为774-1 144 h, 年平均相对湿度为72%-92%, 平均年无霜期为231天(刘信中和方福生,2001).土壤具有典型的亚热带中山土壤的特点, 海拔从低到高可分为山地黄红壤(400-600 m)、山地黄壤(600-1 300 m)、山地暗黄棕壤(1 300-1 900 m)和山地草甸土(1 900 m以上); 境内森林覆盖率达到95%以上, 生物多样性十分丰富(郑成洋等, 2004). ...

1
2001

... 本研究是在位于中国东南部的江西武夷山国家级自然保护区(27.80°-28.01° N, 117.66°-117.93° E)进行的.该区平均海拔1 200 m左右, 属于中亚热带季风气候, 年平均气温为13.2-14.8 ℃, 随海拔升高而降低; 年降水量为2 583 mm, 降水集中于4-6月; 年蒸发量为778 mm, 年日照时间为774-1 144 h, 年平均相对湿度为72%-92%, 平均年无霜期为231天(刘信中和方福生,2001).土壤具有典型的亚热带中山土壤的特点, 海拔从低到高可分为山地黄红壤(400-600 m)、山地黄壤(600-1 300 m)、山地暗黄棕壤(1 300-1 900 m)和山地草甸土(1 900 m以上); 境内森林覆盖率达到95%以上, 生物多样性十分丰富(郑成洋等, 2004). ...

Why are evergreen leaves so contrary about shade
2
2008

... 本研究结果同样支持最初的假设2, 落叶物种大部分分布在LES和WPES代表获取的一侧, 具有较大的SLA、SRL和较高的养分含量, 而常绿物种分布在保守一侧, 具有较大的RTD和较高的碳含量.表明即便处于相同的环境, 不同物种也具有不同的响应策略(肖迪等, 2016).根据PCA分析(图1)以及对不同器官PC1轴得分进行独立样本t检验的结果(表5)可以发现, 本研究中常绿和落叶物种在植物经济谱中的分布存在显著差异.除此之外, 叶片与细根间PC1得分及其与整株植物PC1得分之间的关系也支持假设2.本研究中, 落叶物种在叶片PC1与细根PC1关系上无显著相关性, 且常绿和落叶物种在叶片PC1、细根PC1和整株植物PC1轴之间关系上的斜率不存在显著差异(即存在共同斜率), 但二者在截距上存在显著差异, 体现了常绿物种的叶片和细根间的关系比落叶物种更为密切, 且常绿和落叶物种通过回归关系中截距上的差异来响应叶习性的变化.一方面, 不变的斜率表明, 常绿和落叶物种在器官和整株植物水平上具有恒定或一致的保守或获取策略(Freschet et al., 2010; Reich, 2014; Díazet al., 2016); 另一方面, 截距的差异表明常绿和落叶物种构建WPES的方式存在差异.植物通过长期进化形成了常绿与落叶这两种不同的生活史对策(李俊慧等, 2017).常绿和落叶物种的差异表现在物候(Monk, 1966; Lusk et al., 2008), 叶片寿命(Westoby et al., 2002; van Ommen Kloeke et al., 2012), 养分利用效率(Aerts, 1999; Warren & Adams, 2004)等方面.叶片常绿的主要优势在于光合作用季节较长、叶片结构缓冲成本和更换叶片营养缓冲成本较低等; 而落叶的优势在于单位叶片光合速率较高、在不利季节根系成本较低且无叶片呼吸消耗(Givnish, 2002).有研究表明, 常绿是对低资源可用性的适应性反应, 落叶物种是对减少干旱期间水分损失的适应(Monk, 1966; Givnish, 2002; Warren & Adams, 2004; Lusk et al., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017).常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略.而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略.在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B).有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

... ., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017).常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略.而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略.在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B).有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

Evolutionary history resolves global organization of root functional traits
1
2018

... 独立于生境的植物经济谱, 能够定量地解释植物总体在生长速率及胁迫环境中的耐受策略差异(曲鹏等, 2018).有研究表明, 植物存在与LES类似的代表根在生产力与持久性之间权衡策略的根经济谱(RES)(Reich, 2014; Prieto et al., 2015), 植物的根性状沿着两种不同的策略边界范围演化: 一种是具有保守性策略的粗根系植物, 而另一种是具有获取性策略的细根系植物(Ma et al., 2018).Ding等(2020)的研究指出, 细根性状的变异分为两个主要维度: 第一维度主要由根直径(RD)和比根长(SRL)代表, 表示根寿命和资源获取效率之间的权衡; 第二维度代表了根养分(即N、P)和根组织密度(RTD)的协调变化, 表示资源吸收的获取-保守权衡, 即RES.但Kong等(2019)研究发现, 木本植物的RD与RTD、根氮含量(RNC)之间存在非线性关系, 这种非线性关系不支持RES的预测.因此木本植物RES是否存在仍值得研究.除此之外, 由于生物普遍存在强烈的物理限制以及性状和生活史的权衡选择(Reich et al., 1999), Reich (2014)认为所有器官中存在统一的资源获取和处理速率(快、中或慢速), 存在一条综合的整株植物经济谱(WPES).关于叶和根之间的关系, Freschet等(2010)、de la Riva等(2016)、Wang等(2017)和Liu等(2010)诸多****的研究均支持二者及其与整株植物之间的功能性状存在高度协调的观点.然而, Fortunel等(2012)研究发现木质根性状与叶性状并无显著相关; Isaac等(2017)还发现种内LES和RES彼此独立, 根性状会随环境条件而变化, 但叶性状及其功能不一定会发生相应的变化.有研究表明, 当设置不同的处理和环境梯度时, 叶、根性状间的相关性并不一致(Reich et al., 1998; Craine & Lee, 2003; Craine et al., 2005; Tjoelker et al., 2005; Withington et al., 2006; Liu et al., 2010).因此, 关于植物不同器官(即叶和根)的性状如何在不同物种之间共变, 以及这种共变与整株植物经济谱的相关程度等均存在争议(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 表明这仍然是一个值得研究的问题.通常, 良好的叶功能取决于根部吸收的水分和养分, 而根部生长又取决于叶光合作用产生的碳水化合物(Chapin III, 1980).植物叶和根的生态策略应该是建立在WPES上的, 叶和根性状的变异共同决定了物种的表现(Grime et al., 1997; Pérez-Ramoset al., 2012; Poorter et al., 2014; Reich, 2014).因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1). ...

不同尺度生态学中植物叶性状研究概述
1
2012

... “植物功能性状”是指对植物体定植、存活、适应度等具有潜在显著影响的一系列植物属性(Reichet al., 2003), 是植物在长期进化过程中适应环境的产物(Díazet al., 2016), 并且能对生态系统过程产生强烈影响(Cornelissen et al., 2003).将经济学的“投资-收益权衡”理论应用到植物的资源分配研究中, 可定量分析植物叶片功能性状间的相互关系(陈莹婷和许振柱,2014).Wright等(2004)在全球尺度上定义出一条连续变化的叶功能性状组合谱, 即“叶经济谱(LES)”, 用以阐述维管植物资源获取和储存之间的权衡策略, 其可以通过性状指标的变化范围及其数量关系表现出来(Wrightet al., 2005).谱的一端代表植物的“快速投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有廉价的组织投资与快速的投资回报(即获取策略); 而另一端则代表植物的“缓慢投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有昂贵的组织投资和较慢的投资回报(即保守策略)(Wrightet al., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017).在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014).叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012).细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997).二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象. ...

不同尺度生态学中植物叶性状研究概述
1
2012

... “植物功能性状”是指对植物体定植、存活、适应度等具有潜在显著影响的一系列植物属性(Reichet al., 2003), 是植物在长期进化过程中适应环境的产物(Díazet al., 2016), 并且能对生态系统过程产生强烈影响(Cornelissen et al., 2003).将经济学的“投资-收益权衡”理论应用到植物的资源分配研究中, 可定量分析植物叶片功能性状间的相互关系(陈莹婷和许振柱,2014).Wright等(2004)在全球尺度上定义出一条连续变化的叶功能性状组合谱, 即“叶经济谱(LES)”, 用以阐述维管植物资源获取和储存之间的权衡策略, 其可以通过性状指标的变化范围及其数量关系表现出来(Wrightet al., 2005).谱的一端代表植物的“快速投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有廉价的组织投资与快速的投资回报(即获取策略); 而另一端则代表植物的“缓慢投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有昂贵的组织投资和较慢的投资回报(即保守策略)(Wrightet al., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017).在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014).叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012).细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997).二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象. ...

Decoupled leaf and root carbon economics is a key component in the ecological diversity and evolutionary divergence of deciduous and evergreen lineages of genus Rhododendron
2
2017

... 植物经济谱能够反映具有相似策略的物种如何沿着性状变异轴汇集或分散(Díazet al., 2016; Zhao et al., 2017).Wright等(2004)指出当物种按照叶习性来划分时, 不同物种的叶片投资策略会沿着全球叶经济谱分布, 即在LES上能够区分出常绿和落叶物种.常绿和落叶物种在叶经济性状方面的确存在一定的差异.与常绿物种相比, 落叶物种的叶面积较大(唐青青等, 2016), 单位面积的叶质量较低(即LMA低), 叶片养分的含量相对较高, 光合速率也较高(Reich et al., 1997; Aerts, 1999; Westoby et al., 2002; Wright et al., 2004).除此之外, 在叶和根形态性状关系上, 落叶进化枝在比叶面积(SLA)和比根长(SRL)间表现出显著的负相关关系(高SLA可以在短生长季节促进更快生长, 而低SRL可以保护根免于冻结(Geng et al., 2014)); 但常绿进化枝显示出较弱的正相关关系或无显著相关性(Medeiros et al., 2017).落叶物种由于相对频繁地落叶和生长新叶, 对土壤养分的需求量大, 有高的资源获取率, 属于营养获取型; 常绿物种叶片寿命长, 对养分需求较少, 故常绿习性被认为是对贫瘠土壤生境的一种适应性(Aerts, 1995; Givnish, 2002).上述研究结果表明, 落叶物种倾向于采取获取策略, 而常绿种类通常采取保守策略(Givnish, 2002).但研究叶性状关系并不能简单地直接套用其他尺度的研究结果, 全球尺度的LES是否适用于局地尺度仍值得探究(何芸雨等, 2019).本研究力求验证武夷山的常绿和落叶物种是否也能够沿着综合的WPES被区分开来.因此, 本研究假设武夷山的常绿和落叶物种将分布于植物经济谱的两侧: 常绿物种分布在保守的一侧, 落叶物种分布在获取的一侧(假设2). ...

... 叶片和细根性状之间及其性状轴之间的显著相关性表明了LES和RES之间的耦合(Reich, 2014; Zhao et al., 2017), 因此本研究证实了假设1, 即经济谱存在于整株植物水平上.虽然有研究表明叶和根的性状之间存在解耦演化(Fortunel et al., 2012; Isaac et al., 2017), 但叶和根之间性状协调的观点依然得到众多研究的支持(Freschet et al., 2010; Liu et al., 2010; de la Riva et al., 2016; Wang et al., 2017).有研究表明, 叶、根二者的形态性状(如SLA和SRL)存在显著相关性(Liu et al., 2010; Geng et al., 2014; de la Riva et al., 2016; Medeiros et al., 2017).本研究中, ILA和SRL呈显著正相关关系, 表明物种是通过利用较大的叶进行光合作用固碳, 同时增加比根长以充分吸收植物生长所需的营养物质(即高ILA和SRL).除此之外, 叶和根的N含量(Craine et al., 2005; Liu et al., 2010)、C含量、C:N、木质素含量、干物质含量、pH (Freschet et al., 2010)、呼吸速率(Tjoelker et al., 2005)等性状指标之间均被证实存在显著相关性.本研究从群落总体水平上看LCC、LNC和LPC分别与RCC、RNC和RPC呈极显著正相关关系;LNC与RPC呈极显著正相关关系; LPC与RNC也呈显著正相关关系, 这表明武夷山木本植物叶片与细根之间的化学元素存在协同共变.本研究中LNC与RTD的负相关关系表明, 该地区植物群落中, 一方面存在着通过增加LNC以提高其光合能力的快速生长的物种(即高LNC), 另一方面, 还存在具有高根组织支出的物种(即高RTD).对于具有低LNC的物种来说, 建造具有高组织密度的根(即高RTD)用以提高承受物理伤害的能力是一种昂贵的组织投资.因此, 在整株植物水平上看, 具有高根组织密度的物种对应于保守型的叶片策略(Westoby et al., 2002)和缓慢生长(Reich, 2014); 反之, 低RTD的物种因为具有高LNC, 倾向于快速生长.有研究指出, 当植物在任何器官(叶和根)水平上是快速获取或使用碳(营养元素或水)时, 将要求其在同一器官水平对其他资源也是快速获取; 若某一器官水平(如叶水平)上的所有资源均是快速获取, 则将要求其他器官水平(如根水平)对所有资源也是快速获取(Reich, 2014).本研究中, 叶片、细根以及整株植物各性状贡献率相对较大的PC1轴之间均是显著正相关的(p < 0.05), 且常绿和落叶物种在性状轴上具有相同的分异现象, 表明叶片、细根以及整株植物之间的资源策略存在协同变化, 说明亚热带木本植物叶片与细根遵循着WPES策略的协调整合, 研究结果为全球尺度经济谱研究提供了局地性的证据. ...

Coordinated evolution of leaf and stem economics in tropical dry forest trees
2
2012

... “植物功能性状”是指对植物体定植、存活、适应度等具有潜在显著影响的一系列植物属性(Reichet al., 2003), 是植物在长期进化过程中适应环境的产物(Díazet al., 2016), 并且能对生态系统过程产生强烈影响(Cornelissen et al., 2003).将经济学的“投资-收益权衡”理论应用到植物的资源分配研究中, 可定量分析植物叶片功能性状间的相互关系(陈莹婷和许振柱,2014).Wright等(2004)在全球尺度上定义出一条连续变化的叶功能性状组合谱, 即“叶经济谱(LES)”, 用以阐述维管植物资源获取和储存之间的权衡策略, 其可以通过性状指标的变化范围及其数量关系表现出来(Wrightet al., 2005).谱的一端代表植物的“快速投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有廉价的组织投资与快速的投资回报(即获取策略); 而另一端则代表植物的“缓慢投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有昂贵的组织投资和较慢的投资回报(即保守策略)(Wrightet al., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017).在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014).叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012).细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997).二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象. ...

... 本研究结果同样支持最初的假设2, 落叶物种大部分分布在LES和WPES代表获取的一侧, 具有较大的SLA、SRL和较高的养分含量, 而常绿物种分布在保守一侧, 具有较大的RTD和较高的碳含量.表明即便处于相同的环境, 不同物种也具有不同的响应策略(肖迪等, 2016).根据PCA分析(图1)以及对不同器官PC1轴得分进行独立样本t检验的结果(表5)可以发现, 本研究中常绿和落叶物种在植物经济谱中的分布存在显著差异.除此之外, 叶片与细根间PC1得分及其与整株植物PC1得分之间的关系也支持假设2.本研究中, 落叶物种在叶片PC1与细根PC1关系上无显著相关性, 且常绿和落叶物种在叶片PC1、细根PC1和整株植物PC1轴之间关系上的斜率不存在显著差异(即存在共同斜率), 但二者在截距上存在显著差异, 体现了常绿物种的叶片和细根间的关系比落叶物种更为密切, 且常绿和落叶物种通过回归关系中截距上的差异来响应叶习性的变化.一方面, 不变的斜率表明, 常绿和落叶物种在器官和整株植物水平上具有恒定或一致的保守或获取策略(Freschet et al., 2010; Reich, 2014; Díazet al., 2016); 另一方面, 截距的差异表明常绿和落叶物种构建WPES的方式存在差异.植物通过长期进化形成了常绿与落叶这两种不同的生活史对策(李俊慧等, 2017).常绿和落叶物种的差异表现在物候(Monk, 1966; Lusk et al., 2008), 叶片寿命(Westoby et al., 2002; van Ommen Kloeke et al., 2012), 养分利用效率(Aerts, 1999; Warren & Adams, 2004)等方面.叶片常绿的主要优势在于光合作用季节较长、叶片结构缓冲成本和更换叶片营养缓冲成本较低等; 而落叶的优势在于单位叶片光合速率较高、在不利季节根系成本较低且无叶片呼吸消耗(Givnish, 2002).有研究表明, 常绿是对低资源可用性的适应性反应, 落叶物种是对减少干旱期间水分损失的适应(Monk, 1966; Givnish, 2002; Warren & Adams, 2004; Lusk et al., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017).常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略.而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略.在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B).有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

An ecological significance of evergreenness
2
1966

... 本研究结果同样支持最初的假设2, 落叶物种大部分分布在LES和WPES代表获取的一侧, 具有较大的SLA、SRL和较高的养分含量, 而常绿物种分布在保守一侧, 具有较大的RTD和较高的碳含量.表明即便处于相同的环境, 不同物种也具有不同的响应策略(肖迪等, 2016).根据PCA分析(图1)以及对不同器官PC1轴得分进行独立样本t检验的结果(表5)可以发现, 本研究中常绿和落叶物种在植物经济谱中的分布存在显著差异.除此之外, 叶片与细根间PC1得分及其与整株植物PC1得分之间的关系也支持假设2.本研究中, 落叶物种在叶片PC1与细根PC1关系上无显著相关性, 且常绿和落叶物种在叶片PC1、细根PC1和整株植物PC1轴之间关系上的斜率不存在显著差异(即存在共同斜率), 但二者在截距上存在显著差异, 体现了常绿物种的叶片和细根间的关系比落叶物种更为密切, 且常绿和落叶物种通过回归关系中截距上的差异来响应叶习性的变化.一方面, 不变的斜率表明, 常绿和落叶物种在器官和整株植物水平上具有恒定或一致的保守或获取策略(Freschet et al., 2010; Reich, 2014; Díazet al., 2016); 另一方面, 截距的差异表明常绿和落叶物种构建WPES的方式存在差异.植物通过长期进化形成了常绿与落叶这两种不同的生活史对策(李俊慧等, 2017).常绿和落叶物种的差异表现在物候(Monk, 1966; Lusk et al., 2008), 叶片寿命(Westoby et al., 2002; van Ommen Kloeke et al., 2012), 养分利用效率(Aerts, 1999; Warren & Adams, 2004)等方面.叶片常绿的主要优势在于光合作用季节较长、叶片结构缓冲成本和更换叶片营养缓冲成本较低等; 而落叶的优势在于单位叶片光合速率较高、在不利季节根系成本较低且无叶片呼吸消耗(Givnish, 2002).有研究表明, 常绿是对低资源可用性的适应性反应, 落叶物种是对减少干旱期间水分损失的适应(Monk, 1966; Givnish, 2002; Warren & Adams, 2004; Lusk et al., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017).常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略.而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略.在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B).有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

... ).有研究表明, 常绿是对低资源可用性的适应性反应, 落叶物种是对减少干旱期间水分损失的适应(Monk, 1966; Givnish, 2002; Warren & Adams, 2004; Lusk et al., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017).常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略.而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略.在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B).有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

Evidence for a “plant community economics spectrum” driven by nutrient and water limitations in a Mediterranean rangeland of southern France
2
2012

... “植物功能性状”是指对植物体定植、存活、适应度等具有潜在显著影响的一系列植物属性(Reichet al., 2003), 是植物在长期进化过程中适应环境的产物(Díazet al., 2016), 并且能对生态系统过程产生强烈影响(Cornelissen et al., 2003).将经济学的“投资-收益权衡”理论应用到植物的资源分配研究中, 可定量分析植物叶片功能性状间的相互关系(陈莹婷和许振柱,2014).Wright等(2004)在全球尺度上定义出一条连续变化的叶功能性状组合谱, 即“叶经济谱(LES)”, 用以阐述维管植物资源获取和储存之间的权衡策略, 其可以通过性状指标的变化范围及其数量关系表现出来(Wrightet al., 2005).谱的一端代表植物的“快速投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有廉价的组织投资与快速的投资回报(即获取策略); 而另一端则代表植物的“缓慢投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有昂贵的组织投资和较慢的投资回报(即保守策略)(Wrightet al., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017).在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014).叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012).细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997).二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象. ...

... 独立于生境的植物经济谱, 能够定量地解释植物总体在生长速率及胁迫环境中的耐受策略差异(曲鹏等, 2018).有研究表明, 植物存在与LES类似的代表根在生产力与持久性之间权衡策略的根经济谱(RES)(Reich, 2014; Prieto et al., 2015), 植物的根性状沿着两种不同的策略边界范围演化: 一种是具有保守性策略的粗根系植物, 而另一种是具有获取性策略的细根系植物(Ma et al., 2018).Ding等(2020)的研究指出, 细根性状的变异分为两个主要维度: 第一维度主要由根直径(RD)和比根长(SRL)代表, 表示根寿命和资源获取效率之间的权衡; 第二维度代表了根养分(即N、P)和根组织密度(RTD)的协调变化, 表示资源吸收的获取-保守权衡, 即RES.但Kong等(2019)研究发现, 木本植物的RD与RTD、根氮含量(RNC)之间存在非线性关系, 这种非线性关系不支持RES的预测.因此木本植物RES是否存在仍值得研究.除此之外, 由于生物普遍存在强烈的物理限制以及性状和生活史的权衡选择(Reich et al., 1999), Reich (2014)认为所有器官中存在统一的资源获取和处理速率(快、中或慢速), 存在一条综合的整株植物经济谱(WPES).关于叶和根之间的关系, Freschet等(2010)、de la Riva等(2016)、Wang等(2017)和Liu等(2010)诸多****的研究均支持二者及其与整株植物之间的功能性状存在高度协调的观点.然而, Fortunel等(2012)研究发现木质根性状与叶性状并无显著相关; Isaac等(2017)还发现种内LES和RES彼此独立, 根性状会随环境条件而变化, 但叶性状及其功能不一定会发生相应的变化.有研究表明, 当设置不同的处理和环境梯度时, 叶、根性状间的相关性并不一致(Reich et al., 1998; Craine & Lee, 2003; Craine et al., 2005; Tjoelker et al., 2005; Withington et al., 2006; Liu et al., 2010).因此, 关于植物不同器官(即叶和根)的性状如何在不同物种之间共变, 以及这种共变与整株植物经济谱的相关程度等均存在争议(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 表明这仍然是一个值得研究的问题.通常, 良好的叶功能取决于根部吸收的水分和养分, 而根部生长又取决于叶光合作用产生的碳水化合物(Chapin III, 1980).植物叶和根的生态策略应该是建立在WPES上的, 叶和根性状的变异共同决定了物种的表现(Grime et al., 1997; Pérez-Ramoset al., 2012; Poorter et al., 2014; Reich, 2014).因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1). ...

Trait correlation networks: a whole-plant perspective on the recently criticized leaf economic spectrum
1
2014

... 独立于生境的植物经济谱, 能够定量地解释植物总体在生长速率及胁迫环境中的耐受策略差异(曲鹏等, 2018).有研究表明, 植物存在与LES类似的代表根在生产力与持久性之间权衡策略的根经济谱(RES)(Reich, 2014; Prieto et al., 2015), 植物的根性状沿着两种不同的策略边界范围演化: 一种是具有保守性策略的粗根系植物, 而另一种是具有获取性策略的细根系植物(Ma et al., 2018).Ding等(2020)的研究指出, 细根性状的变异分为两个主要维度: 第一维度主要由根直径(RD)和比根长(SRL)代表, 表示根寿命和资源获取效率之间的权衡; 第二维度代表了根养分(即N、P)和根组织密度(RTD)的协调变化, 表示资源吸收的获取-保守权衡, 即RES.但Kong等(2019)研究发现, 木本植物的RD与RTD、根氮含量(RNC)之间存在非线性关系, 这种非线性关系不支持RES的预测.因此木本植物RES是否存在仍值得研究.除此之外, 由于生物普遍存在强烈的物理限制以及性状和生活史的权衡选择(Reich et al., 1999), Reich (2014)认为所有器官中存在统一的资源获取和处理速率(快、中或慢速), 存在一条综合的整株植物经济谱(WPES).关于叶和根之间的关系, Freschet等(2010)、de la Riva等(2016)、Wang等(2017)和Liu等(2010)诸多****的研究均支持二者及其与整株植物之间的功能性状存在高度协调的观点.然而, Fortunel等(2012)研究发现木质根性状与叶性状并无显著相关; Isaac等(2017)还发现种内LES和RES彼此独立, 根性状会随环境条件而变化, 但叶性状及其功能不一定会发生相应的变化.有研究表明, 当设置不同的处理和环境梯度时, 叶、根性状间的相关性并不一致(Reich et al., 1998; Craine & Lee, 2003; Craine et al., 2005; Tjoelker et al., 2005; Withington et al., 2006; Liu et al., 2010).因此, 关于植物不同器官(即叶和根)的性状如何在不同物种之间共变, 以及这种共变与整株植物经济谱的相关程度等均存在争议(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 表明这仍然是一个值得研究的问题.通常, 良好的叶功能取决于根部吸收的水分和养分, 而根部生长又取决于叶光合作用产生的碳水化合物(Chapin III, 1980).植物叶和根的生态策略应该是建立在WPES上的, 叶和根性状的变异共同决定了物种的表现(Grime et al., 1997; Pérez-Ramoset al., 2012; Poorter et al., 2014; Reich, 2014).因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1). ...

Root functional parameters along a land-use gradient: evidence of a community- level economics spectrum
1
2015

... 独立于生境的植物经济谱, 能够定量地解释植物总体在生长速率及胁迫环境中的耐受策略差异(曲鹏等, 2018).有研究表明, 植物存在与LES类似的代表根在生产力与持久性之间权衡策略的根经济谱(RES)(Reich, 2014; Prieto et al., 2015), 植物的根性状沿着两种不同的策略边界范围演化: 一种是具有保守性策略的粗根系植物, 而另一种是具有获取性策略的细根系植物(Ma et al., 2018).Ding等(2020)的研究指出, 细根性状的变异分为两个主要维度: 第一维度主要由根直径(RD)和比根长(SRL)代表, 表示根寿命和资源获取效率之间的权衡; 第二维度代表了根养分(即N、P)和根组织密度(RTD)的协调变化, 表示资源吸收的获取-保守权衡, 即RES.但Kong等(2019)研究发现, 木本植物的RD与RTD、根氮含量(RNC)之间存在非线性关系, 这种非线性关系不支持RES的预测.因此木本植物RES是否存在仍值得研究.除此之外, 由于生物普遍存在强烈的物理限制以及性状和生活史的权衡选择(Reich et al., 1999), Reich (2014)认为所有器官中存在统一的资源获取和处理速率(快、中或慢速), 存在一条综合的整株植物经济谱(WPES).关于叶和根之间的关系, Freschet等(2010)、de la Riva等(2016)、Wang等(2017)和Liu等(2010)诸多****的研究均支持二者及其与整株植物之间的功能性状存在高度协调的观点.然而, Fortunel等(2012)研究发现木质根性状与叶性状并无显著相关; Isaac等(2017)还发现种内LES和RES彼此独立, 根性状会随环境条件而变化, 但叶性状及其功能不一定会发生相应的变化.有研究表明, 当设置不同的处理和环境梯度时, 叶、根性状间的相关性并不一致(Reich et al., 1998; Craine & Lee, 2003; Craine et al., 2005; Tjoelker et al., 2005; Withington et al., 2006; Liu et al., 2010).因此, 关于植物不同器官(即叶和根)的性状如何在不同物种之间共变, 以及这种共变与整株植物经济谱的相关程度等均存在争议(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 表明这仍然是一个值得研究的问题.通常, 良好的叶功能取决于根部吸收的水分和养分, 而根部生长又取决于叶光合作用产生的碳水化合物(Chapin III, 1980).植物叶和根的生态策略应该是建立在WPES上的, 叶和根性状的变异共同决定了物种的表现(Grime et al., 1997; Pérez-Ramoset al., 2012; Poorter et al., 2014; Reich, 2014).因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1). ...

植物经济谱研究进展
1
2018

... 独立于生境的植物经济谱, 能够定量地解释植物总体在生长速率及胁迫环境中的耐受策略差异(曲鹏等, 2018).有研究表明, 植物存在与LES类似的代表根在生产力与持久性之间权衡策略的根经济谱(RES)(Reich, 2014; Prieto et al., 2015), 植物的根性状沿着两种不同的策略边界范围演化: 一种是具有保守性策略的粗根系植物, 而另一种是具有获取性策略的细根系植物(Ma et al., 2018).Ding等(2020)的研究指出, 细根性状的变异分为两个主要维度: 第一维度主要由根直径(RD)和比根长(SRL)代表, 表示根寿命和资源获取效率之间的权衡; 第二维度代表了根养分(即N、P)和根组织密度(RTD)的协调变化, 表示资源吸收的获取-保守权衡, 即RES.但Kong等(2019)研究发现, 木本植物的RD与RTD、根氮含量(RNC)之间存在非线性关系, 这种非线性关系不支持RES的预测.因此木本植物RES是否存在仍值得研究.除此之外, 由于生物普遍存在强烈的物理限制以及性状和生活史的权衡选择(Reich et al., 1999), Reich (2014)认为所有器官中存在统一的资源获取和处理速率(快、中或慢速), 存在一条综合的整株植物经济谱(WPES).关于叶和根之间的关系, Freschet等(2010)、de la Riva等(2016)、Wang等(2017)和Liu等(2010)诸多****的研究均支持二者及其与整株植物之间的功能性状存在高度协调的观点.然而, Fortunel等(2012)研究发现木质根性状与叶性状并无显著相关; Isaac等(2017)还发现种内LES和RES彼此独立, 根性状会随环境条件而变化, 但叶性状及其功能不一定会发生相应的变化.有研究表明, 当设置不同的处理和环境梯度时, 叶、根性状间的相关性并不一致(Reich et al., 1998; Craine & Lee, 2003; Craine et al., 2005; Tjoelker et al., 2005; Withington et al., 2006; Liu et al., 2010).因此, 关于植物不同器官(即叶和根)的性状如何在不同物种之间共变, 以及这种共变与整株植物经济谱的相关程度等均存在争议(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 表明这仍然是一个值得研究的问题.通常, 良好的叶功能取决于根部吸收的水分和养分, 而根部生长又取决于叶光合作用产生的碳水化合物(Chapin III, 1980).植物叶和根的生态策略应该是建立在WPES上的, 叶和根性状的变异共同决定了物种的表现(Grime et al., 1997; Pérez-Ramoset al., 2012; Poorter et al., 2014; Reich, 2014).因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1). ...

植物经济谱研究进展
1
2018

... 独立于生境的植物经济谱, 能够定量地解释植物总体在生长速率及胁迫环境中的耐受策略差异(曲鹏等, 2018).有研究表明, 植物存在与LES类似的代表根在生产力与持久性之间权衡策略的根经济谱(RES)(Reich, 2014; Prieto et al., 2015), 植物的根性状沿着两种不同的策略边界范围演化: 一种是具有保守性策略的粗根系植物, 而另一种是具有获取性策略的细根系植物(Ma et al., 2018).Ding等(2020)的研究指出, 细根性状的变异分为两个主要维度: 第一维度主要由根直径(RD)和比根长(SRL)代表, 表示根寿命和资源获取效率之间的权衡; 第二维度代表了根养分(即N、P)和根组织密度(RTD)的协调变化, 表示资源吸收的获取-保守权衡, 即RES.但Kong等(2019)研究发现, 木本植物的RD与RTD、根氮含量(RNC)之间存在非线性关系, 这种非线性关系不支持RES的预测.因此木本植物RES是否存在仍值得研究.除此之外, 由于生物普遍存在强烈的物理限制以及性状和生活史的权衡选择(Reich et al., 1999), Reich (2014)认为所有器官中存在统一的资源获取和处理速率(快、中或慢速), 存在一条综合的整株植物经济谱(WPES).关于叶和根之间的关系, Freschet等(2010)、de la Riva等(2016)、Wang等(2017)和Liu等(2010)诸多****的研究均支持二者及其与整株植物之间的功能性状存在高度协调的观点.然而, Fortunel等(2012)研究发现木质根性状与叶性状并无显著相关; Isaac等(2017)还发现种内LES和RES彼此独立, 根性状会随环境条件而变化, 但叶性状及其功能不一定会发生相应的变化.有研究表明, 当设置不同的处理和环境梯度时, 叶、根性状间的相关性并不一致(Reich et al., 1998; Craine & Lee, 2003; Craine et al., 2005; Tjoelker et al., 2005; Withington et al., 2006; Liu et al., 2010).因此, 关于植物不同器官(即叶和根)的性状如何在不同物种之间共变, 以及这种共变与整株植物经济谱的相关程度等均存在争议(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 表明这仍然是一个值得研究的问题.通常, 良好的叶功能取决于根部吸收的水分和养分, 而根部生长又取决于叶光合作用产生的碳水化合物(Chapin III, 1980).植物叶和根的生态策略应该是建立在WPES上的, 叶和根性状的变异共同决定了物种的表现(Grime et al., 1997; Pérez-Ramoset al., 2012; Poorter et al., 2014; Reich, 2014).因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1). ...

The world-wide “fast-slow” plant economics spectrum: a traits manifesto
9
2014

... “植物功能性状”是指对植物体定植、存活、适应度等具有潜在显著影响的一系列植物属性(Reichet al., 2003), 是植物在长期进化过程中适应环境的产物(Díazet al., 2016), 并且能对生态系统过程产生强烈影响(Cornelissen et al., 2003).将经济学的“投资-收益权衡”理论应用到植物的资源分配研究中, 可定量分析植物叶片功能性状间的相互关系(陈莹婷和许振柱,2014).Wright等(2004)在全球尺度上定义出一条连续变化的叶功能性状组合谱, 即“叶经济谱(LES)”, 用以阐述维管植物资源获取和储存之间的权衡策略, 其可以通过性状指标的变化范围及其数量关系表现出来(Wrightet al., 2005).谱的一端代表植物的“快速投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有廉价的组织投资与快速的投资回报(即获取策略); 而另一端则代表植物的“缓慢投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有昂贵的组织投资和较慢的投资回报(即保守策略)(Wrightet al., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017).在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014).叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012).细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997).二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象. ...

... 独立于生境的植物经济谱, 能够定量地解释植物总体在生长速率及胁迫环境中的耐受策略差异(曲鹏等, 2018).有研究表明, 植物存在与LES类似的代表根在生产力与持久性之间权衡策略的根经济谱(RES)(Reich, 2014; Prieto et al., 2015), 植物的根性状沿着两种不同的策略边界范围演化: 一种是具有保守性策略的粗根系植物, 而另一种是具有获取性策略的细根系植物(Ma et al., 2018).Ding等(2020)的研究指出, 细根性状的变异分为两个主要维度: 第一维度主要由根直径(RD)和比根长(SRL)代表, 表示根寿命和资源获取效率之间的权衡; 第二维度代表了根养分(即N、P)和根组织密度(RTD)的协调变化, 表示资源吸收的获取-保守权衡, 即RES.但Kong等(2019)研究发现, 木本植物的RD与RTD、根氮含量(RNC)之间存在非线性关系, 这种非线性关系不支持RES的预测.因此木本植物RES是否存在仍值得研究.除此之外, 由于生物普遍存在强烈的物理限制以及性状和生活史的权衡选择(Reich et al., 1999), Reich (2014)认为所有器官中存在统一的资源获取和处理速率(快、中或慢速), 存在一条综合的整株植物经济谱(WPES).关于叶和根之间的关系, Freschet等(2010)、de la Riva等(2016)、Wang等(2017)和Liu等(2010)诸多****的研究均支持二者及其与整株植物之间的功能性状存在高度协调的观点.然而, Fortunel等(2012)研究发现木质根性状与叶性状并无显著相关; Isaac等(2017)还发现种内LES和RES彼此独立, 根性状会随环境条件而变化, 但叶性状及其功能不一定会发生相应的变化.有研究表明, 当设置不同的处理和环境梯度时, 叶、根性状间的相关性并不一致(Reich et al., 1998; Craine & Lee, 2003; Craine et al., 2005; Tjoelker et al., 2005; Withington et al., 2006; Liu et al., 2010).因此, 关于植物不同器官(即叶和根)的性状如何在不同物种之间共变, 以及这种共变与整株植物经济谱的相关程度等均存在争议(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 表明这仍然是一个值得研究的问题.通常, 良好的叶功能取决于根部吸收的水分和养分, 而根部生长又取决于叶光合作用产生的碳水化合物(Chapin III, 1980).植物叶和根的生态策略应该是建立在WPES上的, 叶和根性状的变异共同决定了物种的表现(Grime et al., 1997; Pérez-Ramoset al., 2012; Poorter et al., 2014; Reich, 2014).因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1). ...

... ), Reich (2014)认为所有器官中存在统一的资源获取和处理速率(快、中或慢速), 存在一条综合的整株植物经济谱(WPES).关于叶和根之间的关系, Freschet等(2010)、de la Riva等(2016)、Wang等(2017)和Liu等(2010)诸多****的研究均支持二者及其与整株植物之间的功能性状存在高度协调的观点.然而, Fortunel等(2012)研究发现木质根性状与叶性状并无显著相关; Isaac等(2017)还发现种内LES和RES彼此独立, 根性状会随环境条件而变化, 但叶性状及其功能不一定会发生相应的变化.有研究表明, 当设置不同的处理和环境梯度时, 叶、根性状间的相关性并不一致(Reich et al., 1998; Craine & Lee, 2003; Craine et al., 2005; Tjoelker et al., 2005; Withington et al., 2006; Liu et al., 2010).因此, 关于植物不同器官(即叶和根)的性状如何在不同物种之间共变, 以及这种共变与整株植物经济谱的相关程度等均存在争议(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 表明这仍然是一个值得研究的问题.通常, 良好的叶功能取决于根部吸收的水分和养分, 而根部生长又取决于叶光合作用产生的碳水化合物(Chapin III, 1980).植物叶和根的生态策略应该是建立在WPES上的, 叶和根性状的变异共同决定了物种的表现(Grime et al., 1997; Pérez-Ramoset al., 2012; Poorter et al., 2014; Reich, 2014).因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1). ...

... ; Reich, 2014).因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1). ...

... 叶片和细根性状之间及其性状轴之间的显著相关性表明了LES和RES之间的耦合(Reich, 2014; Zhao et al., 2017), 因此本研究证实了假设1, 即经济谱存在于整株植物水平上.虽然有研究表明叶和根的性状之间存在解耦演化(Fortunel et al., 2012; Isaac et al., 2017), 但叶和根之间性状协调的观点依然得到众多研究的支持(Freschet et al., 2010; Liu et al., 2010; de la Riva et al., 2016; Wang et al., 2017).有研究表明, 叶、根二者的形态性状(如SLA和SRL)存在显著相关性(Liu et al., 2010; Geng et al., 2014; de la Riva et al., 2016; Medeiros et al., 2017).本研究中, ILA和SRL呈显著正相关关系, 表明物种是通过利用较大的叶进行光合作用固碳, 同时增加比根长以充分吸收植物生长所需的营养物质(即高ILA和SRL).除此之外, 叶和根的N含量(Craine et al., 2005; Liu et al., 2010)、C含量、C:N、木质素含量、干物质含量、pH (Freschet et al., 2010)、呼吸速率(Tjoelker et al., 2005)等性状指标之间均被证实存在显著相关性.本研究从群落总体水平上看LCC、LNC和LPC分别与RCC、RNC和RPC呈极显著正相关关系;LNC与RPC呈极显著正相关关系; LPC与RNC也呈显著正相关关系, 这表明武夷山木本植物叶片与细根之间的化学元素存在协同共变.本研究中LNC与RTD的负相关关系表明, 该地区植物群落中, 一方面存在着通过增加LNC以提高其光合能力的快速生长的物种(即高LNC), 另一方面, 还存在具有高根组织支出的物种(即高RTD).对于具有低LNC的物种来说, 建造具有高组织密度的根(即高RTD)用以提高承受物理伤害的能力是一种昂贵的组织投资.因此, 在整株植物水平上看, 具有高根组织密度的物种对应于保守型的叶片策略(Westoby et al., 2002)和缓慢生长(Reich, 2014); 反之, 低RTD的物种因为具有高LNC, 倾向于快速生长.有研究指出, 当植物在任何器官(叶和根)水平上是快速获取或使用碳(营养元素或水)时, 将要求其在同一器官水平对其他资源也是快速获取; 若某一器官水平(如叶水平)上的所有资源均是快速获取, 则将要求其他器官水平(如根水平)对所有资源也是快速获取(Reich, 2014).本研究中, 叶片、细根以及整株植物各性状贡献率相对较大的PC1轴之间均是显著正相关的(p < 0.05), 且常绿和落叶物种在性状轴上具有相同的分异现象, 表明叶片、细根以及整株植物之间的资源策略存在协同变化, 说明亚热带木本植物叶片与细根遵循着WPES策略的协调整合, 研究结果为全球尺度经济谱研究提供了局地性的证据. ...

... )和缓慢生长(Reich, 2014); 反之, 低RTD的物种因为具有高LNC, 倾向于快速生长.有研究指出, 当植物在任何器官(叶和根)水平上是快速获取或使用碳(营养元素或水)时, 将要求其在同一器官水平对其他资源也是快速获取; 若某一器官水平(如叶水平)上的所有资源均是快速获取, 则将要求其他器官水平(如根水平)对所有资源也是快速获取(Reich, 2014).本研究中, 叶片、细根以及整株植物各性状贡献率相对较大的PC1轴之间均是显著正相关的(p < 0.05), 且常绿和落叶物种在性状轴上具有相同的分异现象, 表明叶片、细根以及整株植物之间的资源策略存在协同变化, 说明亚热带木本植物叶片与细根遵循着WPES策略的协调整合, 研究结果为全球尺度经济谱研究提供了局地性的证据. ...

... 倾向于快速生长.有研究指出, 当植物在任何器官(叶和根)水平上是快速获取或使用碳(营养元素或水)时, 将要求其在同一器官水平对其他资源也是快速获取; 若某一器官水平(如叶水平)上的所有资源均是快速获取, 则将要求其他器官水平(如根水平)对所有资源也是快速获取(Reich, 2014).本研究中, 叶片、细根以及整株植物各性状贡献率相对较大的PC1轴之间均是显著正相关的(p < 0.05), 且常绿和落叶物种在性状轴上具有相同的分异现象, 表明叶片、细根以及整株植物之间的资源策略存在协同变化, 说明亚热带木本植物叶片与细根遵循着WPES策略的协调整合, 研究结果为全球尺度经济谱研究提供了局地性的证据. ...

... 本研究结果同样支持最初的假设2, 落叶物种大部分分布在LES和WPES代表获取的一侧, 具有较大的SLA、SRL和较高的养分含量, 而常绿物种分布在保守一侧, 具有较大的RTD和较高的碳含量.表明即便处于相同的环境, 不同物种也具有不同的响应策略(肖迪等, 2016).根据PCA分析(图1)以及对不同器官PC1轴得分进行独立样本t检验的结果(表5)可以发现, 本研究中常绿和落叶物种在植物经济谱中的分布存在显著差异.除此之外, 叶片与细根间PC1得分及其与整株植物PC1得分之间的关系也支持假设2.本研究中, 落叶物种在叶片PC1与细根PC1关系上无显著相关性, 且常绿和落叶物种在叶片PC1、细根PC1和整株植物PC1轴之间关系上的斜率不存在显著差异(即存在共同斜率), 但二者在截距上存在显著差异, 体现了常绿物种的叶片和细根间的关系比落叶物种更为密切, 且常绿和落叶物种通过回归关系中截距上的差异来响应叶习性的变化.一方面, 不变的斜率表明, 常绿和落叶物种在器官和整株植物水平上具有恒定或一致的保守或获取策略(Freschet et al., 2010; Reich, 2014; Díazet al., 2016); 另一方面, 截距的差异表明常绿和落叶物种构建WPES的方式存在差异.植物通过长期进化形成了常绿与落叶这两种不同的生活史对策(李俊慧等, 2017).常绿和落叶物种的差异表现在物候(Monk, 1966; Lusk et al., 2008), 叶片寿命(Westoby et al., 2002; van Ommen Kloeke et al., 2012), 养分利用效率(Aerts, 1999; Warren & Adams, 2004)等方面.叶片常绿的主要优势在于光合作用季节较长、叶片结构缓冲成本和更换叶片营养缓冲成本较低等; 而落叶的优势在于单位叶片光合速率较高、在不利季节根系成本较低且无叶片呼吸消耗(Givnish, 2002).有研究表明, 常绿是对低资源可用性的适应性反应, 落叶物种是对减少干旱期间水分损失的适应(Monk, 1966; Givnish, 2002; Warren & Adams, 2004; Lusk et al., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017).常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略.而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略.在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B).有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

... ), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

Generality of leaf trait relationships: a test across six biomes
1
1999

... 独立于生境的植物经济谱, 能够定量地解释植物总体在生长速率及胁迫环境中的耐受策略差异(曲鹏等, 2018).有研究表明, 植物存在与LES类似的代表根在生产力与持久性之间权衡策略的根经济谱(RES)(Reich, 2014; Prieto et al., 2015), 植物的根性状沿着两种不同的策略边界范围演化: 一种是具有保守性策略的粗根系植物, 而另一种是具有获取性策略的细根系植物(Ma et al., 2018).Ding等(2020)的研究指出, 细根性状的变异分为两个主要维度: 第一维度主要由根直径(RD)和比根长(SRL)代表, 表示根寿命和资源获取效率之间的权衡; 第二维度代表了根养分(即N、P)和根组织密度(RTD)的协调变化, 表示资源吸收的获取-保守权衡, 即RES.但Kong等(2019)研究发现, 木本植物的RD与RTD、根氮含量(RNC)之间存在非线性关系, 这种非线性关系不支持RES的预测.因此木本植物RES是否存在仍值得研究.除此之外, 由于生物普遍存在强烈的物理限制以及性状和生活史的权衡选择(Reich et al., 1999), Reich (2014)认为所有器官中存在统一的资源获取和处理速率(快、中或慢速), 存在一条综合的整株植物经济谱(WPES).关于叶和根之间的关系, Freschet等(2010)、de la Riva等(2016)、Wang等(2017)和Liu等(2010)诸多****的研究均支持二者及其与整株植物之间的功能性状存在高度协调的观点.然而, Fortunel等(2012)研究发现木质根性状与叶性状并无显著相关; Isaac等(2017)还发现种内LES和RES彼此独立, 根性状会随环境条件而变化, 但叶性状及其功能不一定会发生相应的变化.有研究表明, 当设置不同的处理和环境梯度时, 叶、根性状间的相关性并不一致(Reich et al., 1998; Craine & Lee, 2003; Craine et al., 2005; Tjoelker et al., 2005; Withington et al., 2006; Liu et al., 2010).因此, 关于植物不同器官(即叶和根)的性状如何在不同物种之间共变, 以及这种共变与整株植物经济谱的相关程度等均存在争议(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 表明这仍然是一个值得研究的问题.通常, 良好的叶功能取决于根部吸收的水分和养分, 而根部生长又取决于叶光合作用产生的碳水化合物(Chapin III, 1980).植物叶和根的生态策略应该是建立在WPES上的, 叶和根性状的变异共同决定了物种的表现(Grime et al., 1997; Pérez-Ramoset al., 2012; Poorter et al., 2014; Reich, 2014).因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1). ...

Close association of RGR, leaf and root morphology, seed mass and shade tolerance in seedlings of nine boreal tree species grown in high and low light
1
1998

... 独立于生境的植物经济谱, 能够定量地解释植物总体在生长速率及胁迫环境中的耐受策略差异(曲鹏等, 2018).有研究表明, 植物存在与LES类似的代表根在生产力与持久性之间权衡策略的根经济谱(RES)(Reich, 2014; Prieto et al., 2015), 植物的根性状沿着两种不同的策略边界范围演化: 一种是具有保守性策略的粗根系植物, 而另一种是具有获取性策略的细根系植物(Ma et al., 2018).Ding等(2020)的研究指出, 细根性状的变异分为两个主要维度: 第一维度主要由根直径(RD)和比根长(SRL)代表, 表示根寿命和资源获取效率之间的权衡; 第二维度代表了根养分(即N、P)和根组织密度(RTD)的协调变化, 表示资源吸收的获取-保守权衡, 即RES.但Kong等(2019)研究发现, 木本植物的RD与RTD、根氮含量(RNC)之间存在非线性关系, 这种非线性关系不支持RES的预测.因此木本植物RES是否存在仍值得研究.除此之外, 由于生物普遍存在强烈的物理限制以及性状和生活史的权衡选择(Reich et al., 1999), Reich (2014)认为所有器官中存在统一的资源获取和处理速率(快、中或慢速), 存在一条综合的整株植物经济谱(WPES).关于叶和根之间的关系, Freschet等(2010)、de la Riva等(2016)、Wang等(2017)和Liu等(2010)诸多****的研究均支持二者及其与整株植物之间的功能性状存在高度协调的观点.然而, Fortunel等(2012)研究发现木质根性状与叶性状并无显著相关; Isaac等(2017)还发现种内LES和RES彼此独立, 根性状会随环境条件而变化, 但叶性状及其功能不一定会发生相应的变化.有研究表明, 当设置不同的处理和环境梯度时, 叶、根性状间的相关性并不一致(Reich et al., 1998; Craine & Lee, 2003; Craine et al., 2005; Tjoelker et al., 2005; Withington et al., 2006; Liu et al., 2010).因此, 关于植物不同器官(即叶和根)的性状如何在不同物种之间共变, 以及这种共变与整株植物经济谱的相关程度等均存在争议(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 表明这仍然是一个值得研究的问题.通常, 良好的叶功能取决于根部吸收的水分和养分, 而根部生长又取决于叶光合作用产生的碳水化合物(Chapin III, 1980).植物叶和根的生态策略应该是建立在WPES上的, 叶和根性状的变异共同决定了物种的表现(Grime et al., 1997; Pérez-Ramoset al., 2012; Poorter et al., 2014; Reich, 2014).因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1). ...

From tropics to tundra: global convergence in plant functioning
1
1997

... 植物经济谱能够反映具有相似策略的物种如何沿着性状变异轴汇集或分散(Díazet al., 2016; Zhao et al., 2017).Wright等(2004)指出当物种按照叶习性来划分时, 不同物种的叶片投资策略会沿着全球叶经济谱分布, 即在LES上能够区分出常绿和落叶物种.常绿和落叶物种在叶经济性状方面的确存在一定的差异.与常绿物种相比, 落叶物种的叶面积较大(唐青青等, 2016), 单位面积的叶质量较低(即LMA低), 叶片养分的含量相对较高, 光合速率也较高(Reich et al., 1997; Aerts, 1999; Westoby et al., 2002; Wright et al., 2004).除此之外, 在叶和根形态性状关系上, 落叶进化枝在比叶面积(SLA)和比根长(SRL)间表现出显著的负相关关系(高SLA可以在短生长季节促进更快生长, 而低SRL可以保护根免于冻结(Geng et al., 2014)); 但常绿进化枝显示出较弱的正相关关系或无显著相关性(Medeiros et al., 2017).落叶物种由于相对频繁地落叶和生长新叶, 对土壤养分的需求量大, 有高的资源获取率, 属于营养获取型; 常绿物种叶片寿命长, 对养分需求较少, 故常绿习性被认为是对贫瘠土壤生境的一种适应性(Aerts, 1995; Givnish, 2002).上述研究结果表明, 落叶物种倾向于采取获取策略, 而常绿种类通常采取保守策略(Givnish, 2002).但研究叶性状关系并不能简单地直接套用其他尺度的研究结果, 全球尺度的LES是否适用于局地尺度仍值得探究(何芸雨等, 2019).本研究力求验证武夷山的常绿和落叶物种是否也能够沿着综合的WPES被区分开来.因此, 本研究假设武夷山的常绿和落叶物种将分布于植物经济谱的两侧: 常绿物种分布在保守的一侧, 落叶物种分布在获取的一侧(假设2). ...

The evolution of plant functional variation: traits, spectra, and strategies
1
2003

... “植物功能性状”是指对植物体定植、存活、适应度等具有潜在显著影响的一系列植物属性(Reichet al., 2003), 是植物在长期进化过程中适应环境的产物(Díazet al., 2016), 并且能对生态系统过程产生强烈影响(Cornelissen et al., 2003).将经济学的“投资-收益权衡”理论应用到植物的资源分配研究中, 可定量分析植物叶片功能性状间的相互关系(陈莹婷和许振柱,2014).Wright等(2004)在全球尺度上定义出一条连续变化的叶功能性状组合谱, 即“叶经济谱(LES)”, 用以阐述维管植物资源获取和储存之间的权衡策略, 其可以通过性状指标的变化范围及其数量关系表现出来(Wrightet al., 2005).谱的一端代表植物的“快速投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有廉价的组织投资与快速的投资回报(即获取策略); 而另一端则代表植物的“缓慢投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有昂贵的组织投资和较慢的投资回报(即保守策略)(Wrightet al., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017).在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014).叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012).细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997).二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象. ...

Root structure-function relationships in 74 species: evidence of a root economics spectrum related to carbon economy
1
2016

... “植物功能性状”是指对植物体定植、存活、适应度等具有潜在显著影响的一系列植物属性(Reichet al., 2003), 是植物在长期进化过程中适应环境的产物(Díazet al., 2016), 并且能对生态系统过程产生强烈影响(Cornelissen et al., 2003).将经济学的“投资-收益权衡”理论应用到植物的资源分配研究中, 可定量分析植物叶片功能性状间的相互关系(陈莹婷和许振柱,2014).Wright等(2004)在全球尺度上定义出一条连续变化的叶功能性状组合谱, 即“叶经济谱(LES)”, 用以阐述维管植物资源获取和储存之间的权衡策略, 其可以通过性状指标的变化范围及其数量关系表现出来(Wrightet al., 2005).谱的一端代表植物的“快速投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有廉价的组织投资与快速的投资回报(即获取策略); 而另一端则代表植物的“缓慢投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有昂贵的组织投资和较慢的投资回报(即保守策略)(Wrightet al., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017).在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014).叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012).细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997).二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象. ...

亚热带常绿落叶阔叶混交林植物功能性状的种间和种内变异
1
2016

... 植物经济谱能够反映具有相似策略的物种如何沿着性状变异轴汇集或分散(Díazet al., 2016; Zhao et al., 2017).Wright等(2004)指出当物种按照叶习性来划分时, 不同物种的叶片投资策略会沿着全球叶经济谱分布, 即在LES上能够区分出常绿和落叶物种.常绿和落叶物种在叶经济性状方面的确存在一定的差异.与常绿物种相比, 落叶物种的叶面积较大(唐青青等, 2016), 单位面积的叶质量较低(即LMA低), 叶片养分的含量相对较高, 光合速率也较高(Reich et al., 1997; Aerts, 1999; Westoby et al., 2002; Wright et al., 2004).除此之外, 在叶和根形态性状关系上, 落叶进化枝在比叶面积(SLA)和比根长(SRL)间表现出显著的负相关关系(高SLA可以在短生长季节促进更快生长, 而低SRL可以保护根免于冻结(Geng et al., 2014)); 但常绿进化枝显示出较弱的正相关关系或无显著相关性(Medeiros et al., 2017).落叶物种由于相对频繁地落叶和生长新叶, 对土壤养分的需求量大, 有高的资源获取率, 属于营养获取型; 常绿物种叶片寿命长, 对养分需求较少, 故常绿习性被认为是对贫瘠土壤生境的一种适应性(Aerts, 1995; Givnish, 2002).上述研究结果表明, 落叶物种倾向于采取获取策略, 而常绿种类通常采取保守策略(Givnish, 2002).但研究叶性状关系并不能简单地直接套用其他尺度的研究结果, 全球尺度的LES是否适用于局地尺度仍值得探究(何芸雨等, 2019).本研究力求验证武夷山的常绿和落叶物种是否也能够沿着综合的WPES被区分开来.因此, 本研究假设武夷山的常绿和落叶物种将分布于植物经济谱的两侧: 常绿物种分布在保守的一侧, 落叶物种分布在获取的一侧(假设2). ...

亚热带常绿落叶阔叶混交林植物功能性状的种间和种内变异
1
2016

... 植物经济谱能够反映具有相似策略的物种如何沿着性状变异轴汇集或分散(Díazet al., 2016; Zhao et al., 2017).Wright等(2004)指出当物种按照叶习性来划分时, 不同物种的叶片投资策略会沿着全球叶经济谱分布, 即在LES上能够区分出常绿和落叶物种.常绿和落叶物种在叶经济性状方面的确存在一定的差异.与常绿物种相比, 落叶物种的叶面积较大(唐青青等, 2016), 单位面积的叶质量较低(即LMA低), 叶片养分的含量相对较高, 光合速率也较高(Reich et al., 1997; Aerts, 1999; Westoby et al., 2002; Wright et al., 2004).除此之外, 在叶和根形态性状关系上, 落叶进化枝在比叶面积(SLA)和比根长(SRL)间表现出显著的负相关关系(高SLA可以在短生长季节促进更快生长, 而低SRL可以保护根免于冻结(Geng et al., 2014)); 但常绿进化枝显示出较弱的正相关关系或无显著相关性(Medeiros et al., 2017).落叶物种由于相对频繁地落叶和生长新叶, 对土壤养分的需求量大, 有高的资源获取率, 属于营养获取型; 常绿物种叶片寿命长, 对养分需求较少, 故常绿习性被认为是对贫瘠土壤生境的一种适应性(Aerts, 1995; Givnish, 2002).上述研究结果表明, 落叶物种倾向于采取获取策略, 而常绿种类通常采取保守策略(Givnish, 2002).但研究叶性状关系并不能简单地直接套用其他尺度的研究结果, 全球尺度的LES是否适用于局地尺度仍值得探究(何芸雨等, 2019).本研究力求验证武夷山的常绿和落叶物种是否也能够沿着综合的WPES被区分开来.因此, 本研究假设武夷山的常绿和落叶物种将分布于植物经济谱的两侧: 常绿物种分布在保守的一侧, 落叶物种分布在获取的一侧(假设2). ...

Linking leaf and root trait syndromes among 39 grassland and savannah species
2
2005

... 独立于生境的植物经济谱, 能够定量地解释植物总体在生长速率及胁迫环境中的耐受策略差异(曲鹏等, 2018).有研究表明, 植物存在与LES类似的代表根在生产力与持久性之间权衡策略的根经济谱(RES)(Reich, 2014; Prieto et al., 2015), 植物的根性状沿着两种不同的策略边界范围演化: 一种是具有保守性策略的粗根系植物, 而另一种是具有获取性策略的细根系植物(Ma et al., 2018).Ding等(2020)的研究指出, 细根性状的变异分为两个主要维度: 第一维度主要由根直径(RD)和比根长(SRL)代表, 表示根寿命和资源获取效率之间的权衡; 第二维度代表了根养分(即N、P)和根组织密度(RTD)的协调变化, 表示资源吸收的获取-保守权衡, 即RES.但Kong等(2019)研究发现, 木本植物的RD与RTD、根氮含量(RNC)之间存在非线性关系, 这种非线性关系不支持RES的预测.因此木本植物RES是否存在仍值得研究.除此之外, 由于生物普遍存在强烈的物理限制以及性状和生活史的权衡选择(Reich et al., 1999), Reich (2014)认为所有器官中存在统一的资源获取和处理速率(快、中或慢速), 存在一条综合的整株植物经济谱(WPES).关于叶和根之间的关系, Freschet等(2010)、de la Riva等(2016)、Wang等(2017)和Liu等(2010)诸多****的研究均支持二者及其与整株植物之间的功能性状存在高度协调的观点.然而, Fortunel等(2012)研究发现木质根性状与叶性状并无显著相关; Isaac等(2017)还发现种内LES和RES彼此独立, 根性状会随环境条件而变化, 但叶性状及其功能不一定会发生相应的变化.有研究表明, 当设置不同的处理和环境梯度时, 叶、根性状间的相关性并不一致(Reich et al., 1998; Craine & Lee, 2003; Craine et al., 2005; Tjoelker et al., 2005; Withington et al., 2006; Liu et al., 2010).因此, 关于植物不同器官(即叶和根)的性状如何在不同物种之间共变, 以及这种共变与整株植物经济谱的相关程度等均存在争议(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 表明这仍然是一个值得研究的问题.通常, 良好的叶功能取决于根部吸收的水分和养分, 而根部生长又取决于叶光合作用产生的碳水化合物(Chapin III, 1980).植物叶和根的生态策略应该是建立在WPES上的, 叶和根性状的变异共同决定了物种的表现(Grime et al., 1997; Pérez-Ramoset al., 2012; Poorter et al., 2014; Reich, 2014).因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1). ...

... 叶片和细根性状之间及其性状轴之间的显著相关性表明了LES和RES之间的耦合(Reich, 2014; Zhao et al., 2017), 因此本研究证实了假设1, 即经济谱存在于整株植物水平上.虽然有研究表明叶和根的性状之间存在解耦演化(Fortunel et al., 2012; Isaac et al., 2017), 但叶和根之间性状协调的观点依然得到众多研究的支持(Freschet et al., 2010; Liu et al., 2010; de la Riva et al., 2016; Wang et al., 2017).有研究表明, 叶、根二者的形态性状(如SLA和SRL)存在显著相关性(Liu et al., 2010; Geng et al., 2014; de la Riva et al., 2016; Medeiros et al., 2017).本研究中, ILA和SRL呈显著正相关关系, 表明物种是通过利用较大的叶进行光合作用固碳, 同时增加比根长以充分吸收植物生长所需的营养物质(即高ILA和SRL).除此之外, 叶和根的N含量(Craine et al., 2005; Liu et al., 2010)、C含量、C:N、木质素含量、干物质含量、pH (Freschet et al., 2010)、呼吸速率(Tjoelker et al., 2005)等性状指标之间均被证实存在显著相关性.本研究从群落总体水平上看LCC、LNC和LPC分别与RCC、RNC和RPC呈极显著正相关关系;LNC与RPC呈极显著正相关关系; LPC与RNC也呈显著正相关关系, 这表明武夷山木本植物叶片与细根之间的化学元素存在协同共变.本研究中LNC与RTD的负相关关系表明, 该地区植物群落中, 一方面存在着通过增加LNC以提高其光合能力的快速生长的物种(即高LNC), 另一方面, 还存在具有高根组织支出的物种(即高RTD).对于具有低LNC的物种来说, 建造具有高组织密度的根(即高RTD)用以提高承受物理伤害的能力是一种昂贵的组织投资.因此, 在整株植物水平上看, 具有高根组织密度的物种对应于保守型的叶片策略(Westoby et al., 2002)和缓慢生长(Reich, 2014); 反之, 低RTD的物种因为具有高LNC, 倾向于快速生长.有研究指出, 当植物在任何器官(叶和根)水平上是快速获取或使用碳(营养元素或水)时, 将要求其在同一器官水平对其他资源也是快速获取; 若某一器官水平(如叶水平)上的所有资源均是快速获取, 则将要求其他器官水平(如根水平)对所有资源也是快速获取(Reich, 2014).本研究中, 叶片、细根以及整株植物各性状贡献率相对较大的PC1轴之间均是显著正相关的(p < 0.05), 且常绿和落叶物种在性状轴上具有相同的分异现象, 表明叶片、细根以及整株植物之间的资源策略存在协同变化, 说明亚热带木本植物叶片与细根遵循着WPES策略的协调整合, 研究结果为全球尺度经济谱研究提供了局地性的证据. ...

Global quantification of contrasting leaf life span strategies for deciduous and evergreen species in response to environmental conditions
2012

An introduction to R. Notes on R: a programming environment for data analysis and graphics
1
2019

... 最后, 本研究分析了LES、RES和WPES之间的关联水平.叶片、细根和整株植物经济谱主要由PC1轴支配, 双变量的经济谱关系由叶片、细根和整株植物的PC1得分拟合.通过标准化主轴回归分析(SMA)方法(Warton et al., 2006), 使用R语言的“smatr”程序包(Venableset al., 2019)来确定这3组回归关系的斜率和截距及其置信区间.为区分常绿和落叶物种的差异, 对斜率进行异质性检验, 且在斜率同质时计算共同斜率(Warton & Weber, 2002), 进而验证共同截距的存在与否. ...

Relationships among leaf, stem and root traits of the dominant shrubs from four vegetation zones in Shaanxi Province, China
2
2017

... 独立于生境的植物经济谱, 能够定量地解释植物总体在生长速率及胁迫环境中的耐受策略差异(曲鹏等, 2018).有研究表明, 植物存在与LES类似的代表根在生产力与持久性之间权衡策略的根经济谱(RES)(Reich, 2014; Prieto et al., 2015), 植物的根性状沿着两种不同的策略边界范围演化: 一种是具有保守性策略的粗根系植物, 而另一种是具有获取性策略的细根系植物(Ma et al., 2018).Ding等(2020)的研究指出, 细根性状的变异分为两个主要维度: 第一维度主要由根直径(RD)和比根长(SRL)代表, 表示根寿命和资源获取效率之间的权衡; 第二维度代表了根养分(即N、P)和根组织密度(RTD)的协调变化, 表示资源吸收的获取-保守权衡, 即RES.但Kong等(2019)研究发现, 木本植物的RD与RTD、根氮含量(RNC)之间存在非线性关系, 这种非线性关系不支持RES的预测.因此木本植物RES是否存在仍值得研究.除此之外, 由于生物普遍存在强烈的物理限制以及性状和生活史的权衡选择(Reich et al., 1999), Reich (2014)认为所有器官中存在统一的资源获取和处理速率(快、中或慢速), 存在一条综合的整株植物经济谱(WPES).关于叶和根之间的关系, Freschet等(2010)、de la Riva等(2016)、Wang等(2017)和Liu等(2010)诸多****的研究均支持二者及其与整株植物之间的功能性状存在高度协调的观点.然而, Fortunel等(2012)研究发现木质根性状与叶性状并无显著相关; Isaac等(2017)还发现种内LES和RES彼此独立, 根性状会随环境条件而变化, 但叶性状及其功能不一定会发生相应的变化.有研究表明, 当设置不同的处理和环境梯度时, 叶、根性状间的相关性并不一致(Reich et al., 1998; Craine & Lee, 2003; Craine et al., 2005; Tjoelker et al., 2005; Withington et al., 2006; Liu et al., 2010).因此, 关于植物不同器官(即叶和根)的性状如何在不同物种之间共变, 以及这种共变与整株植物经济谱的相关程度等均存在争议(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 表明这仍然是一个值得研究的问题.通常, 良好的叶功能取决于根部吸收的水分和养分, 而根部生长又取决于叶光合作用产生的碳水化合物(Chapin III, 1980).植物叶和根的生态策略应该是建立在WPES上的, 叶和根性状的变异共同决定了物种的表现(Grime et al., 1997; Pérez-Ramoset al., 2012; Poorter et al., 2014; Reich, 2014).因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1). ...

... 叶片和细根性状之间及其性状轴之间的显著相关性表明了LES和RES之间的耦合(Reich, 2014; Zhao et al., 2017), 因此本研究证实了假设1, 即经济谱存在于整株植物水平上.虽然有研究表明叶和根的性状之间存在解耦演化(Fortunel et al., 2012; Isaac et al., 2017), 但叶和根之间性状协调的观点依然得到众多研究的支持(Freschet et al., 2010; Liu et al., 2010; de la Riva et al., 2016; Wang et al., 2017).有研究表明, 叶、根二者的形态性状(如SLA和SRL)存在显著相关性(Liu et al., 2010; Geng et al., 2014; de la Riva et al., 2016; Medeiros et al., 2017).本研究中, ILA和SRL呈显著正相关关系, 表明物种是通过利用较大的叶进行光合作用固碳, 同时增加比根长以充分吸收植物生长所需的营养物质(即高ILA和SRL).除此之外, 叶和根的N含量(Craine et al., 2005; Liu et al., 2010)、C含量、C:N、木质素含量、干物质含量、pH (Freschet et al., 2010)、呼吸速率(Tjoelker et al., 2005)等性状指标之间均被证实存在显著相关性.本研究从群落总体水平上看LCC、LNC和LPC分别与RCC、RNC和RPC呈极显著正相关关系;LNC与RPC呈极显著正相关关系; LPC与RNC也呈显著正相关关系, 这表明武夷山木本植物叶片与细根之间的化学元素存在协同共变.本研究中LNC与RTD的负相关关系表明, 该地区植物群落中, 一方面存在着通过增加LNC以提高其光合能力的快速生长的物种(即高LNC), 另一方面, 还存在具有高根组织支出的物种(即高RTD).对于具有低LNC的物种来说, 建造具有高组织密度的根(即高RTD)用以提高承受物理伤害的能力是一种昂贵的组织投资.因此, 在整株植物水平上看, 具有高根组织密度的物种对应于保守型的叶片策略(Westoby et al., 2002)和缓慢生长(Reich, 2014); 反之, 低RTD的物种因为具有高LNC, 倾向于快速生长.有研究指出, 当植物在任何器官(叶和根)水平上是快速获取或使用碳(营养元素或水)时, 将要求其在同一器官水平对其他资源也是快速获取; 若某一器官水平(如叶水平)上的所有资源均是快速获取, 则将要求其他器官水平(如根水平)对所有资源也是快速获取(Reich, 2014).本研究中, 叶片、细根以及整株植物各性状贡献率相对较大的PC1轴之间均是显著正相关的(p < 0.05), 且常绿和落叶物种在性状轴上具有相同的分异现象, 表明叶片、细根以及整株植物之间的资源策略存在协同变化, 说明亚热带木本植物叶片与细根遵循着WPES策略的协调整合, 研究结果为全球尺度经济谱研究提供了局地性的证据. ...

Evergreen trees do not maximize instantaneous photosynthesis
2
2004

... 本研究结果同样支持最初的假设2, 落叶物种大部分分布在LES和WPES代表获取的一侧, 具有较大的SLA、SRL和较高的养分含量, 而常绿物种分布在保守一侧, 具有较大的RTD和较高的碳含量.表明即便处于相同的环境, 不同物种也具有不同的响应策略(肖迪等, 2016).根据PCA分析(图1)以及对不同器官PC1轴得分进行独立样本t检验的结果(表5)可以发现, 本研究中常绿和落叶物种在植物经济谱中的分布存在显著差异.除此之外, 叶片与细根间PC1得分及其与整株植物PC1得分之间的关系也支持假设2.本研究中, 落叶物种在叶片PC1与细根PC1关系上无显著相关性, 且常绿和落叶物种在叶片PC1、细根PC1和整株植物PC1轴之间关系上的斜率不存在显著差异(即存在共同斜率), 但二者在截距上存在显著差异, 体现了常绿物种的叶片和细根间的关系比落叶物种更为密切, 且常绿和落叶物种通过回归关系中截距上的差异来响应叶习性的变化.一方面, 不变的斜率表明, 常绿和落叶物种在器官和整株植物水平上具有恒定或一致的保守或获取策略(Freschet et al., 2010; Reich, 2014; Díazet al., 2016); 另一方面, 截距的差异表明常绿和落叶物种构建WPES的方式存在差异.植物通过长期进化形成了常绿与落叶这两种不同的生活史对策(李俊慧等, 2017).常绿和落叶物种的差异表现在物候(Monk, 1966; Lusk et al., 2008), 叶片寿命(Westoby et al., 2002; van Ommen Kloeke et al., 2012), 养分利用效率(Aerts, 1999; Warren & Adams, 2004)等方面.叶片常绿的主要优势在于光合作用季节较长、叶片结构缓冲成本和更换叶片营养缓冲成本较低等; 而落叶的优势在于单位叶片光合速率较高、在不利季节根系成本较低且无叶片呼吸消耗(Givnish, 2002).有研究表明, 常绿是对低资源可用性的适应性反应, 落叶物种是对减少干旱期间水分损失的适应(Monk, 1966; Givnish, 2002; Warren & Adams, 2004; Lusk et al., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017).常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略.而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略.在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B).有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

... ; Warren & Adams, 2004; Lusk et al., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017).常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略.而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略.在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B).有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

Common slope tests for bivariate errors-in-variables models
1
2002

... 最后, 本研究分析了LES、RES和WPES之间的关联水平.叶片、细根和整株植物经济谱主要由PC1轴支配, 双变量的经济谱关系由叶片、细根和整株植物的PC1得分拟合.通过标准化主轴回归分析(SMA)方法(Warton et al., 2006), 使用R语言的“smatr”程序包(Venableset al., 2019)来确定这3组回归关系的斜率和截距及其置信区间.为区分常绿和落叶物种的差异, 对斜率进行异质性检验, 且在斜率同质时计算共同斜率(Warton & Weber, 2002), 进而验证共同截距的存在与否. ...

Bivariate line-fitting methods for allometry
1
2006

... 最后, 本研究分析了LES、RES和WPES之间的关联水平.叶片、细根和整株植物经济谱主要由PC1轴支配, 双变量的经济谱关系由叶片、细根和整株植物的PC1得分拟合.通过标准化主轴回归分析(SMA)方法(Warton et al., 2006), 使用R语言的“smatr”程序包(Venableset al., 2019)来确定这3组回归关系的斜率和截距及其置信区间.为区分常绿和落叶物种的差异, 对斜率进行异质性检验, 且在斜率同质时计算共同斜率(Warton & Weber, 2002), 进而验证共同截距的存在与否. ...

Plant ecological strategies: some leading dimensions of variation between species
3
2002

... 植物经济谱能够反映具有相似策略的物种如何沿着性状变异轴汇集或分散(Díazet al., 2016; Zhao et al., 2017).Wright等(2004)指出当物种按照叶习性来划分时, 不同物种的叶片投资策略会沿着全球叶经济谱分布, 即在LES上能够区分出常绿和落叶物种.常绿和落叶物种在叶经济性状方面的确存在一定的差异.与常绿物种相比, 落叶物种的叶面积较大(唐青青等, 2016), 单位面积的叶质量较低(即LMA低), 叶片养分的含量相对较高, 光合速率也较高(Reich et al., 1997; Aerts, 1999; Westoby et al., 2002; Wright et al., 2004).除此之外, 在叶和根形态性状关系上, 落叶进化枝在比叶面积(SLA)和比根长(SRL)间表现出显著的负相关关系(高SLA可以在短生长季节促进更快生长, 而低SRL可以保护根免于冻结(Geng et al., 2014)); 但常绿进化枝显示出较弱的正相关关系或无显著相关性(Medeiros et al., 2017).落叶物种由于相对频繁地落叶和生长新叶, 对土壤养分的需求量大, 有高的资源获取率, 属于营养获取型; 常绿物种叶片寿命长, 对养分需求较少, 故常绿习性被认为是对贫瘠土壤生境的一种适应性(Aerts, 1995; Givnish, 2002).上述研究结果表明, 落叶物种倾向于采取获取策略, 而常绿种类通常采取保守策略(Givnish, 2002).但研究叶性状关系并不能简单地直接套用其他尺度的研究结果, 全球尺度的LES是否适用于局地尺度仍值得探究(何芸雨等, 2019).本研究力求验证武夷山的常绿和落叶物种是否也能够沿着综合的WPES被区分开来.因此, 本研究假设武夷山的常绿和落叶物种将分布于植物经济谱的两侧: 常绿物种分布在保守的一侧, 落叶物种分布在获取的一侧(假设2). ...

... 叶片和细根性状之间及其性状轴之间的显著相关性表明了LES和RES之间的耦合(Reich, 2014; Zhao et al., 2017), 因此本研究证实了假设1, 即经济谱存在于整株植物水平上.虽然有研究表明叶和根的性状之间存在解耦演化(Fortunel et al., 2012; Isaac et al., 2017), 但叶和根之间性状协调的观点依然得到众多研究的支持(Freschet et al., 2010; Liu et al., 2010; de la Riva et al., 2016; Wang et al., 2017).有研究表明, 叶、根二者的形态性状(如SLA和SRL)存在显著相关性(Liu et al., 2010; Geng et al., 2014; de la Riva et al., 2016; Medeiros et al., 2017).本研究中, ILA和SRL呈显著正相关关系, 表明物种是通过利用较大的叶进行光合作用固碳, 同时增加比根长以充分吸收植物生长所需的营养物质(即高ILA和SRL).除此之外, 叶和根的N含量(Craine et al., 2005; Liu et al., 2010)、C含量、C:N、木质素含量、干物质含量、pH (Freschet et al., 2010)、呼吸速率(Tjoelker et al., 2005)等性状指标之间均被证实存在显著相关性.本研究从群落总体水平上看LCC、LNC和LPC分别与RCC、RNC和RPC呈极显著正相关关系;LNC与RPC呈极显著正相关关系; LPC与RNC也呈显著正相关关系, 这表明武夷山木本植物叶片与细根之间的化学元素存在协同共变.本研究中LNC与RTD的负相关关系表明, 该地区植物群落中, 一方面存在着通过增加LNC以提高其光合能力的快速生长的物种(即高LNC), 另一方面, 还存在具有高根组织支出的物种(即高RTD).对于具有低LNC的物种来说, 建造具有高组织密度的根(即高RTD)用以提高承受物理伤害的能力是一种昂贵的组织投资.因此, 在整株植物水平上看, 具有高根组织密度的物种对应于保守型的叶片策略(Westoby et al., 2002)和缓慢生长(Reich, 2014); 反之, 低RTD的物种因为具有高LNC, 倾向于快速生长.有研究指出, 当植物在任何器官(叶和根)水平上是快速获取或使用碳(营养元素或水)时, 将要求其在同一器官水平对其他资源也是快速获取; 若某一器官水平(如叶水平)上的所有资源均是快速获取, 则将要求其他器官水平(如根水平)对所有资源也是快速获取(Reich, 2014).本研究中, 叶片、细根以及整株植物各性状贡献率相对较大的PC1轴之间均是显著正相关的(p < 0.05), 且常绿和落叶物种在性状轴上具有相同的分异现象, 表明叶片、细根以及整株植物之间的资源策略存在协同变化, 说明亚热带木本植物叶片与细根遵循着WPES策略的协调整合, 研究结果为全球尺度经济谱研究提供了局地性的证据. ...

... 本研究结果同样支持最初的假设2, 落叶物种大部分分布在LES和WPES代表获取的一侧, 具有较大的SLA、SRL和较高的养分含量, 而常绿物种分布在保守一侧, 具有较大的RTD和较高的碳含量.表明即便处于相同的环境, 不同物种也具有不同的响应策略(肖迪等, 2016).根据PCA分析(图1)以及对不同器官PC1轴得分进行独立样本t检验的结果(表5)可以发现, 本研究中常绿和落叶物种在植物经济谱中的分布存在显著差异.除此之外, 叶片与细根间PC1得分及其与整株植物PC1得分之间的关系也支持假设2.本研究中, 落叶物种在叶片PC1与细根PC1关系上无显著相关性, 且常绿和落叶物种在叶片PC1、细根PC1和整株植物PC1轴之间关系上的斜率不存在显著差异(即存在共同斜率), 但二者在截距上存在显著差异, 体现了常绿物种的叶片和细根间的关系比落叶物种更为密切, 且常绿和落叶物种通过回归关系中截距上的差异来响应叶习性的变化.一方面, 不变的斜率表明, 常绿和落叶物种在器官和整株植物水平上具有恒定或一致的保守或获取策略(Freschet et al., 2010; Reich, 2014; Díazet al., 2016); 另一方面, 截距的差异表明常绿和落叶物种构建WPES的方式存在差异.植物通过长期进化形成了常绿与落叶这两种不同的生活史对策(李俊慧等, 2017).常绿和落叶物种的差异表现在物候(Monk, 1966; Lusk et al., 2008), 叶片寿命(Westoby et al., 2002; van Ommen Kloeke et al., 2012), 养分利用效率(Aerts, 1999; Warren & Adams, 2004)等方面.叶片常绿的主要优势在于光合作用季节较长、叶片结构缓冲成本和更换叶片营养缓冲成本较低等; 而落叶的优势在于单位叶片光合速率较高、在不利季节根系成本较低且无叶片呼吸消耗(Givnish, 2002).有研究表明, 常绿是对低资源可用性的适应性反应, 落叶物种是对减少干旱期间水分损失的适应(Monk, 1966; Givnish, 2002; Warren & Adams, 2004; Lusk et al., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017).常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略.而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略.在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B).有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

Comparisons of structure and life span in roots and leaves among temperate trees
1
2006

... 独立于生境的植物经济谱, 能够定量地解释植物总体在生长速率及胁迫环境中的耐受策略差异(曲鹏等, 2018).有研究表明, 植物存在与LES类似的代表根在生产力与持久性之间权衡策略的根经济谱(RES)(Reich, 2014; Prieto et al., 2015), 植物的根性状沿着两种不同的策略边界范围演化: 一种是具有保守性策略的粗根系植物, 而另一种是具有获取性策略的细根系植物(Ma et al., 2018).Ding等(2020)的研究指出, 细根性状的变异分为两个主要维度: 第一维度主要由根直径(RD)和比根长(SRL)代表, 表示根寿命和资源获取效率之间的权衡; 第二维度代表了根养分(即N、P)和根组织密度(RTD)的协调变化, 表示资源吸收的获取-保守权衡, 即RES.但Kong等(2019)研究发现, 木本植物的RD与RTD、根氮含量(RNC)之间存在非线性关系, 这种非线性关系不支持RES的预测.因此木本植物RES是否存在仍值得研究.除此之外, 由于生物普遍存在强烈的物理限制以及性状和生活史的权衡选择(Reich et al., 1999), Reich (2014)认为所有器官中存在统一的资源获取和处理速率(快、中或慢速), 存在一条综合的整株植物经济谱(WPES).关于叶和根之间的关系, Freschet等(2010)、de la Riva等(2016)、Wang等(2017)和Liu等(2010)诸多****的研究均支持二者及其与整株植物之间的功能性状存在高度协调的观点.然而, Fortunel等(2012)研究发现木质根性状与叶性状并无显著相关; Isaac等(2017)还发现种内LES和RES彼此独立, 根性状会随环境条件而变化, 但叶性状及其功能不一定会发生相应的变化.有研究表明, 当设置不同的处理和环境梯度时, 叶、根性状间的相关性并不一致(Reich et al., 1998; Craine & Lee, 2003; Craine et al., 2005; Tjoelker et al., 2005; Withington et al., 2006; Liu et al., 2010).因此, 关于植物不同器官(即叶和根)的性状如何在不同物种之间共变, 以及这种共变与整株植物经济谱的相关程度等均存在争议(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 表明这仍然是一个值得研究的问题.通常, 良好的叶功能取决于根部吸收的水分和养分, 而根部生长又取决于叶光合作用产生的碳水化合物(Chapin III, 1980).植物叶和根的生态策略应该是建立在WPES上的, 叶和根性状的变异共同决定了物种的表现(Grime et al., 1997; Pérez-Ramoset al., 2012; Poorter et al., 2014; Reich, 2014).因此, 本研究假设武夷山木本植物中存在LES和RES, 它们二者与WPES紧密结合且相互之间高度协调(假设1). ...

Modulation of leaf economic traits and trait relationships by climate
1
2005

... “植物功能性状”是指对植物体定植、存活、适应度等具有潜在显著影响的一系列植物属性(Reichet al., 2003), 是植物在长期进化过程中适应环境的产物(Díazet al., 2016), 并且能对生态系统过程产生强烈影响(Cornelissen et al., 2003).将经济学的“投资-收益权衡”理论应用到植物的资源分配研究中, 可定量分析植物叶片功能性状间的相互关系(陈莹婷和许振柱,2014).Wright等(2004)在全球尺度上定义出一条连续变化的叶功能性状组合谱, 即“叶经济谱(LES)”, 用以阐述维管植物资源获取和储存之间的权衡策略, 其可以通过性状指标的变化范围及其数量关系表现出来(Wrightet al., 2005).谱的一端代表植物的“快速投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有廉价的组织投资与快速的投资回报(即获取策略); 而另一端则代表植物的“缓慢投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有昂贵的组织投资和较慢的投资回报(即保守策略)(Wrightet al., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017).在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014).叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012).细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997).二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象. ...

The worldwide leaf economics spectrum
4
2004

... “植物功能性状”是指对植物体定植、存活、适应度等具有潜在显著影响的一系列植物属性(Reichet al., 2003), 是植物在长期进化过程中适应环境的产物(Díazet al., 2016), 并且能对生态系统过程产生强烈影响(Cornelissen et al., 2003).将经济学的“投资-收益权衡”理论应用到植物的资源分配研究中, 可定量分析植物叶片功能性状间的相互关系(陈莹婷和许振柱,2014).Wright等(2004)在全球尺度上定义出一条连续变化的叶功能性状组合谱, 即“叶经济谱(LES)”, 用以阐述维管植物资源获取和储存之间的权衡策略, 其可以通过性状指标的变化范围及其数量关系表现出来(Wrightet al., 2005).谱的一端代表植物的“快速投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有廉价的组织投资与快速的投资回报(即获取策略); 而另一端则代表植物的“缓慢投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有昂贵的组织投资和较慢的投资回报(即保守策略)(Wrightet al., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017).在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014).叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012).细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997).二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象. ...

... ., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017).在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014).叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012).细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997).二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象. ...

... 植物经济谱能够反映具有相似策略的物种如何沿着性状变异轴汇集或分散(Díazet al., 2016; Zhao et al., 2017).Wright等(2004)指出当物种按照叶习性来划分时, 不同物种的叶片投资策略会沿着全球叶经济谱分布, 即在LES上能够区分出常绿和落叶物种.常绿和落叶物种在叶经济性状方面的确存在一定的差异.与常绿物种相比, 落叶物种的叶面积较大(唐青青等, 2016), 单位面积的叶质量较低(即LMA低), 叶片养分的含量相对较高, 光合速率也较高(Reich et al., 1997; Aerts, 1999; Westoby et al., 2002; Wright et al., 2004).除此之外, 在叶和根形态性状关系上, 落叶进化枝在比叶面积(SLA)和比根长(SRL)间表现出显著的负相关关系(高SLA可以在短生长季节促进更快生长, 而低SRL可以保护根免于冻结(Geng et al., 2014)); 但常绿进化枝显示出较弱的正相关关系或无显著相关性(Medeiros et al., 2017).落叶物种由于相对频繁地落叶和生长新叶, 对土壤养分的需求量大, 有高的资源获取率, 属于营养获取型; 常绿物种叶片寿命长, 对养分需求较少, 故常绿习性被认为是对贫瘠土壤生境的一种适应性(Aerts, 1995; Givnish, 2002).上述研究结果表明, 落叶物种倾向于采取获取策略, 而常绿种类通常采取保守策略(Givnish, 2002).但研究叶性状关系并不能简单地直接套用其他尺度的研究结果, 全球尺度的LES是否适用于局地尺度仍值得探究(何芸雨等, 2019).本研究力求验证武夷山的常绿和落叶物种是否也能够沿着综合的WPES被区分开来.因此, 本研究假设武夷山的常绿和落叶物种将分布于植物经济谱的两侧: 常绿物种分布在保守的一侧, 落叶物种分布在获取的一侧(假设2). ...

... ., 2004).除此之外, 在叶和根形态性状关系上, 落叶进化枝在比叶面积(SLA)和比根长(SRL)间表现出显著的负相关关系(高SLA可以在短生长季节促进更快生长, 而低SRL可以保护根免于冻结(Geng et al., 2014)); 但常绿进化枝显示出较弱的正相关关系或无显著相关性(Medeiros et al., 2017).落叶物种由于相对频繁地落叶和生长新叶, 对土壤养分的需求量大, 有高的资源获取率, 属于营养获取型; 常绿物种叶片寿命长, 对养分需求较少, 故常绿习性被认为是对贫瘠土壤生境的一种适应性(Aerts, 1995; Givnish, 2002).上述研究结果表明, 落叶物种倾向于采取获取策略, 而常绿种类通常采取保守策略(Givnish, 2002).但研究叶性状关系并不能简单地直接套用其他尺度的研究结果, 全球尺度的LES是否适用于局地尺度仍值得探究(何芸雨等, 2019).本研究力求验证武夷山的常绿和落叶物种是否也能够沿着综合的WPES被区分开来.因此, 本研究假设武夷山的常绿和落叶物种将分布于植物经济谱的两侧: 常绿物种分布在保守的一侧, 落叶物种分布在获取的一侧(假设2). ...

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
1
2016

... 本研究结果同样支持最初的假设2, 落叶物种大部分分布在LES和WPES代表获取的一侧, 具有较大的SLA、SRL和较高的养分含量, 而常绿物种分布在保守一侧, 具有较大的RTD和较高的碳含量.表明即便处于相同的环境, 不同物种也具有不同的响应策略(肖迪等, 2016).根据PCA分析(图1)以及对不同器官PC1轴得分进行独立样本t检验的结果(表5)可以发现, 本研究中常绿和落叶物种在植物经济谱中的分布存在显著差异.除此之外, 叶片与细根间PC1得分及其与整株植物PC1得分之间的关系也支持假设2.本研究中, 落叶物种在叶片PC1与细根PC1关系上无显著相关性, 且常绿和落叶物种在叶片PC1、细根PC1和整株植物PC1轴之间关系上的斜率不存在显著差异(即存在共同斜率), 但二者在截距上存在显著差异, 体现了常绿物种的叶片和细根间的关系比落叶物种更为密切, 且常绿和落叶物种通过回归关系中截距上的差异来响应叶习性的变化.一方面, 不变的斜率表明, 常绿和落叶物种在器官和整株植物水平上具有恒定或一致的保守或获取策略(Freschet et al., 2010; Reich, 2014; Díazet al., 2016); 另一方面, 截距的差异表明常绿和落叶物种构建WPES的方式存在差异.植物通过长期进化形成了常绿与落叶这两种不同的生活史对策(李俊慧等, 2017).常绿和落叶物种的差异表现在物候(Monk, 1966; Lusk et al., 2008), 叶片寿命(Westoby et al., 2002; van Ommen Kloeke et al., 2012), 养分利用效率(Aerts, 1999; Warren & Adams, 2004)等方面.叶片常绿的主要优势在于光合作用季节较长、叶片结构缓冲成本和更换叶片营养缓冲成本较低等; 而落叶的优势在于单位叶片光合速率较高、在不利季节根系成本较低且无叶片呼吸消耗(Givnish, 2002).有研究表明, 常绿是对低资源可用性的适应性反应, 落叶物种是对减少干旱期间水分损失的适应(Monk, 1966; Givnish, 2002; Warren & Adams, 2004; Lusk et al., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017).常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略.而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略.在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B).有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

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
1
2016

... 本研究结果同样支持最初的假设2, 落叶物种大部分分布在LES和WPES代表获取的一侧, 具有较大的SLA、SRL和较高的养分含量, 而常绿物种分布在保守一侧, 具有较大的RTD和较高的碳含量.表明即便处于相同的环境, 不同物种也具有不同的响应策略(肖迪等, 2016).根据PCA分析(图1)以及对不同器官PC1轴得分进行独立样本t检验的结果(表5)可以发现, 本研究中常绿和落叶物种在植物经济谱中的分布存在显著差异.除此之外, 叶片与细根间PC1得分及其与整株植物PC1得分之间的关系也支持假设2.本研究中, 落叶物种在叶片PC1与细根PC1关系上无显著相关性, 且常绿和落叶物种在叶片PC1、细根PC1和整株植物PC1轴之间关系上的斜率不存在显著差异(即存在共同斜率), 但二者在截距上存在显著差异, 体现了常绿物种的叶片和细根间的关系比落叶物种更为密切, 且常绿和落叶物种通过回归关系中截距上的差异来响应叶习性的变化.一方面, 不变的斜率表明, 常绿和落叶物种在器官和整株植物水平上具有恒定或一致的保守或获取策略(Freschet et al., 2010; Reich, 2014; Díazet al., 2016); 另一方面, 截距的差异表明常绿和落叶物种构建WPES的方式存在差异.植物通过长期进化形成了常绿与落叶这两种不同的生活史对策(李俊慧等, 2017).常绿和落叶物种的差异表现在物候(Monk, 1966; Lusk et al., 2008), 叶片寿命(Westoby et al., 2002; van Ommen Kloeke et al., 2012), 养分利用效率(Aerts, 1999; Warren & Adams, 2004)等方面.叶片常绿的主要优势在于光合作用季节较长、叶片结构缓冲成本和更换叶片营养缓冲成本较低等; 而落叶的优势在于单位叶片光合速率较高、在不利季节根系成本较低且无叶片呼吸消耗(Givnish, 2002).有研究表明, 常绿是对低资源可用性的适应性反应, 落叶物种是对减少干旱期间水分损失的适应(Monk, 1966; Givnish, 2002; Warren & Adams, 2004; Lusk et al., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017).常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略.而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略.在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B).有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

内蒙古荒漠草原植物叶片功能性状关系及其经济谱分析
1
2014

... “植物功能性状”是指对植物体定植、存活、适应度等具有潜在显著影响的一系列植物属性(Reichet al., 2003), 是植物在长期进化过程中适应环境的产物(Díazet al., 2016), 并且能对生态系统过程产生强烈影响(Cornelissen et al., 2003).将经济学的“投资-收益权衡”理论应用到植物的资源分配研究中, 可定量分析植物叶片功能性状间的相互关系(陈莹婷和许振柱,2014).Wright等(2004)在全球尺度上定义出一条连续变化的叶功能性状组合谱, 即“叶经济谱(LES)”, 用以阐述维管植物资源获取和储存之间的权衡策略, 其可以通过性状指标的变化范围及其数量关系表现出来(Wrightet al., 2005).谱的一端代表植物的“快速投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有廉价的组织投资与快速的投资回报(即获取策略); 而另一端则代表植物的“缓慢投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有昂贵的组织投资和较慢的投资回报(即保守策略)(Wrightet al., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017).在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014).叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012).细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997).二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象. ...

内蒙古荒漠草原植物叶片功能性状关系及其经济谱分析
1
2014

... “植物功能性状”是指对植物体定植、存活、适应度等具有潜在显著影响的一系列植物属性(Reichet al., 2003), 是植物在长期进化过程中适应环境的产物(Díazet al., 2016), 并且能对生态系统过程产生强烈影响(Cornelissen et al., 2003).将经济学的“投资-收益权衡”理论应用到植物的资源分配研究中, 可定量分析植物叶片功能性状间的相互关系(陈莹婷和许振柱,2014).Wright等(2004)在全球尺度上定义出一条连续变化的叶功能性状组合谱, 即“叶经济谱(LES)”, 用以阐述维管植物资源获取和储存之间的权衡策略, 其可以通过性状指标的变化范围及其数量关系表现出来(Wrightet al., 2005).谱的一端代表植物的“快速投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有廉价的组织投资与快速的投资回报(即获取策略); 而另一端则代表植物的“缓慢投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有昂贵的组织投资和较慢的投资回报(即保守策略)(Wrightet al., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017).在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014).叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012).细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997).二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象. ...

The plant economics spectrum is structured by leaf habits and growth forms across subtropical species
5
2017

... “植物功能性状”是指对植物体定植、存活、适应度等具有潜在显著影响的一系列植物属性(Reichet al., 2003), 是植物在长期进化过程中适应环境的产物(Díazet al., 2016), 并且能对生态系统过程产生强烈影响(Cornelissen et al., 2003).将经济学的“投资-收益权衡”理论应用到植物的资源分配研究中, 可定量分析植物叶片功能性状间的相互关系(陈莹婷和许振柱,2014).Wright等(2004)在全球尺度上定义出一条连续变化的叶功能性状组合谱, 即“叶经济谱(LES)”, 用以阐述维管植物资源获取和储存之间的权衡策略, 其可以通过性状指标的变化范围及其数量关系表现出来(Wrightet al., 2005).谱的一端代表植物的“快速投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有廉价的组织投资与快速的投资回报(即获取策略); 而另一端则代表植物的“缓慢投资-收益型”策略, 拥有该特征的物种具有昂贵的组织投资和较慢的投资回报(即保守策略)(Wrightet al., 2004; Reich, 2014; Zhao et al., 2017).在后续的研究中, 经济谱研究陆续被相关生态****推广到茎(Baraloto et al., 2010; Méndez-Alonzoet al., 2012), 根(Kong et al., 2016; Roumet et al., 2016), 整株植物(Freschet et al., 2010; de la Riva et al., 2016), 不同层次的群落结构(Pérez-Ramoset al., 2012; Funk & Cornwell, 2013; Li et al., 2019)及生态系统(Freschet et al., 2013; 于鸿莹等, 2014).叶片作为维持陆地生态系统机能的一个最基本要素, 不仅是植物光合作用以及物质生产的主要器官, 而且是植物和大气环境进行水气交换的主要器官(毛伟等, 2012).细根(包括经常定植其中的菌根形成的菌丝)在植物中起着吸收水分和养分的作用(Chen et al., 2019), 细根的生产、周转是森林生态系统进行物质循环以及能量流动的重要组成部分(Eissenstat & Yanai, 1997).二者对植物生长及森林生态系统健康维持具有重要作用, 因此, 本研究将这两个代谢活性较强的植物器官作为研究对象. ...

... 植物经济谱能够反映具有相似策略的物种如何沿着性状变异轴汇集或分散(Díazet al., 2016; Zhao et al., 2017).Wright等(2004)指出当物种按照叶习性来划分时, 不同物种的叶片投资策略会沿着全球叶经济谱分布, 即在LES上能够区分出常绿和落叶物种.常绿和落叶物种在叶经济性状方面的确存在一定的差异.与常绿物种相比, 落叶物种的叶面积较大(唐青青等, 2016), 单位面积的叶质量较低(即LMA低), 叶片养分的含量相对较高, 光合速率也较高(Reich et al., 1997; Aerts, 1999; Westoby et al., 2002; Wright et al., 2004).除此之外, 在叶和根形态性状关系上, 落叶进化枝在比叶面积(SLA)和比根长(SRL)间表现出显著的负相关关系(高SLA可以在短生长季节促进更快生长, 而低SRL可以保护根免于冻结(Geng et al., 2014)); 但常绿进化枝显示出较弱的正相关关系或无显著相关性(Medeiros et al., 2017).落叶物种由于相对频繁地落叶和生长新叶, 对土壤养分的需求量大, 有高的资源获取率, 属于营养获取型; 常绿物种叶片寿命长, 对养分需求较少, 故常绿习性被认为是对贫瘠土壤生境的一种适应性(Aerts, 1995; Givnish, 2002).上述研究结果表明, 落叶物种倾向于采取获取策略, 而常绿种类通常采取保守策略(Givnish, 2002).但研究叶性状关系并不能简单地直接套用其他尺度的研究结果, 全球尺度的LES是否适用于局地尺度仍值得探究(何芸雨等, 2019).本研究力求验证武夷山的常绿和落叶物种是否也能够沿着综合的WPES被区分开来.因此, 本研究假设武夷山的常绿和落叶物种将分布于植物经济谱的两侧: 常绿物种分布在保守的一侧, 落叶物种分布在获取的一侧(假设2). ...

... 叶片和细根性状之间及其性状轴之间的显著相关性表明了LES和RES之间的耦合(Reich, 2014; Zhao et al., 2017), 因此本研究证实了假设1, 即经济谱存在于整株植物水平上.虽然有研究表明叶和根的性状之间存在解耦演化(Fortunel et al., 2012; Isaac et al., 2017), 但叶和根之间性状协调的观点依然得到众多研究的支持(Freschet et al., 2010; Liu et al., 2010; de la Riva et al., 2016; Wang et al., 2017).有研究表明, 叶、根二者的形态性状(如SLA和SRL)存在显著相关性(Liu et al., 2010; Geng et al., 2014; de la Riva et al., 2016; Medeiros et al., 2017).本研究中, ILA和SRL呈显著正相关关系, 表明物种是通过利用较大的叶进行光合作用固碳, 同时增加比根长以充分吸收植物生长所需的营养物质(即高ILA和SRL).除此之外, 叶和根的N含量(Craine et al., 2005; Liu et al., 2010)、C含量、C:N、木质素含量、干物质含量、pH (Freschet et al., 2010)、呼吸速率(Tjoelker et al., 2005)等性状指标之间均被证实存在显著相关性.本研究从群落总体水平上看LCC、LNC和LPC分别与RCC、RNC和RPC呈极显著正相关关系;LNC与RPC呈极显著正相关关系; LPC与RNC也呈显著正相关关系, 这表明武夷山木本植物叶片与细根之间的化学元素存在协同共变.本研究中LNC与RTD的负相关关系表明, 该地区植物群落中, 一方面存在着通过增加LNC以提高其光合能力的快速生长的物种(即高LNC), 另一方面, 还存在具有高根组织支出的物种(即高RTD).对于具有低LNC的物种来说, 建造具有高组织密度的根(即高RTD)用以提高承受物理伤害的能力是一种昂贵的组织投资.因此, 在整株植物水平上看, 具有高根组织密度的物种对应于保守型的叶片策略(Westoby et al., 2002)和缓慢生长(Reich, 2014); 反之, 低RTD的物种因为具有高LNC, 倾向于快速生长.有研究指出, 当植物在任何器官(叶和根)水平上是快速获取或使用碳(营养元素或水)时, 将要求其在同一器官水平对其他资源也是快速获取; 若某一器官水平(如叶水平)上的所有资源均是快速获取, 则将要求其他器官水平(如根水平)对所有资源也是快速获取(Reich, 2014).本研究中, 叶片、细根以及整株植物各性状贡献率相对较大的PC1轴之间均是显著正相关的(p < 0.05), 且常绿和落叶物种在性状轴上具有相同的分异现象, 表明叶片、细根以及整株植物之间的资源策略存在协同变化, 说明亚热带木本植物叶片与细根遵循着WPES策略的协调整合, 研究结果为全球尺度经济谱研究提供了局地性的证据. ...

... 本研究结果同样支持最初的假设2, 落叶物种大部分分布在LES和WPES代表获取的一侧, 具有较大的SLA、SRL和较高的养分含量, 而常绿物种分布在保守一侧, 具有较大的RTD和较高的碳含量.表明即便处于相同的环境, 不同物种也具有不同的响应策略(肖迪等, 2016).根据PCA分析(图1)以及对不同器官PC1轴得分进行独立样本t检验的结果(表5)可以发现, 本研究中常绿和落叶物种在植物经济谱中的分布存在显著差异.除此之外, 叶片与细根间PC1得分及其与整株植物PC1得分之间的关系也支持假设2.本研究中, 落叶物种在叶片PC1与细根PC1关系上无显著相关性, 且常绿和落叶物种在叶片PC1、细根PC1和整株植物PC1轴之间关系上的斜率不存在显著差异(即存在共同斜率), 但二者在截距上存在显著差异, 体现了常绿物种的叶片和细根间的关系比落叶物种更为密切, 且常绿和落叶物种通过回归关系中截距上的差异来响应叶习性的变化.一方面, 不变的斜率表明, 常绿和落叶物种在器官和整株植物水平上具有恒定或一致的保守或获取策略(Freschet et al., 2010; Reich, 2014; Díazet al., 2016); 另一方面, 截距的差异表明常绿和落叶物种构建WPES的方式存在差异.植物通过长期进化形成了常绿与落叶这两种不同的生活史对策(李俊慧等, 2017).常绿和落叶物种的差异表现在物候(Monk, 1966; Lusk et al., 2008), 叶片寿命(Westoby et al., 2002; van Ommen Kloeke et al., 2012), 养分利用效率(Aerts, 1999; Warren & Adams, 2004)等方面.叶片常绿的主要优势在于光合作用季节较长、叶片结构缓冲成本和更换叶片营养缓冲成本较低等; 而落叶的优势在于单位叶片光合速率较高、在不利季节根系成本较低且无叶片呼吸消耗(Givnish, 2002).有研究表明, 常绿是对低资源可用性的适应性反应, 落叶物种是对减少干旱期间水分损失的适应(Monk, 1966; Givnish, 2002; Warren & Adams, 2004; Lusk et al., 2008; Méndez-Alonzoet al., 2012; Zhao et al., 2017).常绿物种的叶片通常更厚, 需要将更多的生物量分配于机械支撑, 这部分是为在不利的季节抵御霜冻或干旱以免遭到不可挽回的损害(Chabot & Hicks, 1982), 倾向于采取保守策略.而养分再吸收效率较低的落叶物种叶寿命短(白坤栋等, 2015; 刘璐等, 2019), 为满足较高养分含量的需求, 倾向于采取获取策略.在武夷山亚热带环境中, 沿着LES和WPES能够区分出常绿和落叶的物种, 但常绿和落叶物种在RES上没有相互分离(表5; 图1B).有一种可能是由于实验限制导致没有进行早期和晚期落叶物种的区分(Zhao et al., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

... ., 2017), 另一种可能是由于常绿和落叶物种内部性状存在较大的差异, 大部分根性状都有较大的变异系数, 不同的物种有各自的生存策略.因此, 尽管不同条件(如资源和干扰方式)下不同性状的选择具有重要意义(Díazet al., 1998), 但不同系统中快速(落叶)或慢速(常绿)物种在性状、器官和资源之间的协调仍然趋于一致(Reich, 2014). ...

福建黄岗山东南坡和西北坡乔木物种多样性及群落特征的垂直变化
1
2004

... 本研究是在位于中国东南部的江西武夷山国家级自然保护区(27.80°-28.01° N, 117.66°-117.93° E)进行的.该区平均海拔1 200 m左右, 属于中亚热带季风气候, 年平均气温为13.2-14.8 ℃, 随海拔升高而降低; 年降水量为2 583 mm, 降水集中于4-6月; 年蒸发量为778 mm, 年日照时间为774-1 144 h, 年平均相对湿度为72%-92%, 平均年无霜期为231天(刘信中和方福生,2001).土壤具有典型的亚热带中山土壤的特点, 海拔从低到高可分为山地黄红壤(400-600 m)、山地黄壤(600-1 300 m)、山地暗黄棕壤(1 300-1 900 m)和山地草甸土(1 900 m以上); 境内森林覆盖率达到95%以上, 生物多样性十分丰富(郑成洋等, 2004). ...

福建黄岗山东南坡和西北坡乔木物种多样性及群落特征的垂直变化
1
2004

... 本研究是在位于中国东南部的江西武夷山国家级自然保护区(27.80°-28.01° N, 117.66°-117.93° E)进行的.该区平均海拔1 200 m左右, 属于中亚热带季风气候, 年平均气温为13.2-14.8 ℃, 随海拔升高而降低; 年降水量为2 583 mm, 降水集中于4-6月; 年蒸发量为778 mm, 年日照时间为774-1 144 h, 年平均相对湿度为72%-92%, 平均年无霜期为231天(刘信中和方福生,2001).土壤具有典型的亚热带中山土壤的特点, 海拔从低到高可分为山地黄红壤(400-600 m)、山地黄壤(600-1 300 m)、山地暗黄棕壤(1 300-1 900 m)和山地草甸土(1 900 m以上); 境内森林覆盖率达到95%以上, 生物多样性十分丰富(郑成洋等, 2004). ...