黄土高原草地植物叶脉性状沿环境梯度的变化规律

叶脉在维持叶片水分和光合能力方面具有重要作用,研究植物叶脉沿环境梯度的变化规律有利于从生理结构的角度探究植物叶片对环境变化的适应策略.以黄土高原中部为研究区域,沿水分和养分梯度从东向西选取10个取样点,涵盖了 3种主要的植被带类型(森林草原、典型草原和荒漠草原),共获得519种植物叶片并测定其叶脉性状,包括叶脉密度(VLA,mm/mm2)、叶脉直径(VD,μm)和单位面积叶脉体积(VV,μm3/mm2),旨在探究不同脉型植物(包括网状脉、平行脉和单叶脉)叶脉性状的变异规律.结果表明:(1)黄土高原植物VD和VV沿经度增加减小,而VLA无明显变化(P＞0.05).(2)在不同脉型植物中VLA和VD的负相关关系只在网状脉和平行脉中存在,VLA和VV的正相关关系只在网状脉存在,VD和VV的正相关关系在不同脉型植物中均存在.(3)黄土高原自东向西随经度减小,网状脉植物的3种叶脉性状均显著增大(P＜0.01),但变化趋势较弱(R2=0.02-0.07);平行脉VLA无显著变化,VD和VV显著减小(P＜0.01);然而,单叶脉植物的3种叶脉性状均无显著变化(P＞0.05).(4)叶脉类型是影响叶脉性状变异的主要因素(解释度为27.84％-62.25％).环境因子中,土壤因子(主要是土壤水分和养分含量)对3种叶脉性状的解释度(0.54％-2.91％)大于气候因子(0.02％-0.77％).这些结果表明,不同脉型植物具有不同的适应策略,未来在研究叶脉对环境变化的响应和变异规律时要考虑到叶脉类型的影响.