塔里木河流域胡杨群落主要物种叶性状及其与环境因子关系

叶片是生态系统中初级生产者的基本结构和功能单位，其特征是在分布区环境长期影响下逐渐形成的，是对环境的一种适应性表现，能较好反应分布区环境特点。本研究从区域尺度入手，沿塔里木河流域从上游到下游依次选择阿拉尔、沙雅、轮台和尉犁4个市县区域内分布的胡杨群落为研究对象，对群落内主要优势种叶片的结构型性状（叶面积、比叶面积、叶厚度、叶干重、叶鲜重和叶干物质含量），叶片养分（有机C、全N、全P、全K）及叶片解剖结构（上下表皮角质层厚度、叶肉细胞密度、气孔数目、栅栏组织和海绵组织厚度等）叶片性状进行研究，比较分析各优势种叶片在胡杨林生态系统养分循环中的作用，并结合分布区气候特点及土壤养分和含水量、地下水位、海拔等环境因子，综合研究胡杨群落各主要优势物种在适应分布区环境特点方面所表现出的叶片特征，以期为胡杨的研究和保育及综合研究荒漠生态系统中植被与环境关系提供科学依据。

叶片是生态系统中初级生产者的能量转换器，其特征是在其分布区环境的长期影响下经自然选择逐渐形成的，是对外界环境的一种适应性表现，其特征可反应其分布区的环境特点。本研究从区域尺度入手，沿塔里木河流域从上游到下游依次选择阿拉尔、轮台和尉犁3个市县区域内分布的胡杨群落为研究对象，对群落内主要优势种叶片的结构型性状（叶面积、比叶面积、叶厚度、叶干重、叶鲜重和叶干物质含量），叶片养分（有机C、全N、全P、全K）及叶片解剖结构（上下表皮角质层厚度、叶肉细胞密度、气孔数目、栅栏组织和海绵组织厚度）等进行研究，并结合分布区环境因子，综合研究胡杨群落各主要优势物种在适应分布区环境特点方面所表现出的叶片特征，以期为胡杨的研究和保育及综合研究荒漠生态系统中植被与环境关系提供科学依据。结果表明：（1）土壤全N含量为强变异，而全P、有机C和全K为中度变异；阿拉尔地区土壤的可溶盐含量最少，但含水量和全N、全P和全K含量最高；尉犁地区相反；土壤含水量随土层增加而增加，可溶盐含量随土层增加而减少，土壤全钾和有机C的含量随着土层增加减少。（2）柽柳叶片全P含量变异系数最大，为强变异，胡杨叶片有机Ｃ含量变异系数最小，为弱变异，其他指标均为中度变异； 3个物种叶片各矿质养分指标在不同研究区中的大小关系相对一致，有机C含量和全N含量基本表现为阿拉尔>轮台县>尉犁县，而全K和全P含量相反； 3个主要物种叶片全N含量和有机C含量均与经度和纬度呈负相关，而与海拔高度和含水量呈正相关；全P含量与各生态因子的相关性较一致，而全K含量则有较大差异。（3）叶片干物质含量为弱变异，其它各结构型性状指标的变异系数均为中度变异；胡杨和胀果甘草叶片的厚度和比叶面积变化规律一致，即叶厚度均为尉犁县>阿拉尔>轮台县，而比叶面积为阿拉尔>轮台县>尉犁县；3个物种均有某些结构型性状指标与各生态因子间呈显著或极显著正或负相关。（4）3个研究区胡杨叶片基本解剖结构均表现为复表皮、等面叶、有粘液细胞和类似禾本科植物的“维管束鞘”等特征；叶片各解剖结构指标变异系数大小范围为0.029~1.786；叶片解剖结构指标的量化值在不同地区间存在一定差异；各结构指标多与海拔、经纬度间存在显著相关性。胀果甘草具腺表皮；栅栏组织和海绵组织的分化程度与不同分布区环境干旱程度有关；整个研究区域内，所有叶片解剖结构指标为中度变异，且与各生态因子间的相关性均不显著。