草原沙漠化過程中植物葉面積的變化及其與土壤因子的關(guān)系
植物葉片是生態(tài)系統(tǒng)生命物質(zhì)同化系統(tǒng)的主要構(gòu)件,是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)生產(chǎn)和能量轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)。許多研究認(rèn)為,植物的一些葉片性狀與植物的生長對策及植物利用資源的能力緊密聯(lián)系, 能夠反應(yīng)植物適應(yīng)環(huán)境變化所形成的生存對策，有關(guān)植物葉特性與土壤的相關(guān)研究主要集中在農(nóng)田和森林生態(tài)系統(tǒng)方面本文選取草原植物主要葉特性——比葉面積和葉面積指數(shù)對沙漠化演變(自然狀態(tài)下)的響應(yīng)研究。
樣地的選擇：研究在選擇的沙漠化梯度上進(jìn)行。依據(jù)1985年草原普察在多倫縣境內(nèi)的布點, 2001年8月用GPS重新尋找到其中的35個樣地,每個樣地隨機(jī)取3個1m*1m樣方做生態(tài)學(xué)調(diào)查; 2002和2003年的8月分別在縣境內(nèi)沙質(zhì)草原地帶分3個方向選取有明顯沙漠化梯度的樣地12個(包含4個梯度), 每個樣地隨機(jī)取 3個1m*1m樣方做生態(tài)學(xué)調(diào)查。在對3年取得的群落、種群和土壤數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析的基礎(chǔ)上對多倫縣境內(nèi)的沙質(zhì)草原劃分5階段。
取樣與測定：在5種類型樣地中每個樣方分植物種測地上生物量、葉干重和葉面積,選取每個梯度上都有的植物種——羊草、糙隱子草、冷蒿和扁蓿豆,于植物生長旺盛期隨機(jī)采集新鮮植物葉片 (中部 ), 分種混合, 用于葉面積指數(shù)測定。
比葉面積和葉面積指數(shù)測定：用葉面積測量儀測量
烘干稱重法測定1m*1m樣方植物葉片的干重,根據(jù)以下公式計算:
葉片面積由葉面積測量儀測量直接得到數(shù)據(jù)
比葉面積=葉片面積/葉片干重( g )
葉面積指數(shù)=比葉面積*1m2樣方植物葉片的干重
結(jié)果表明:隨著沙漠化加劇, 羊草和糙隱子草的比葉面積在沙漠化初期(梯度Ñ )下降顯著 (P < 0101) ,菊葉萎陵菜和冰草的比葉面積在沙漠化后期(梯度Ó )下降顯著(P < 0105), 寸草苔比葉面積下降不顯著(P > 0105) ,冷蒿比葉面積從沙漠化中、 后期開始顯著增加(P < 0105),扁蓿豆比葉面積從沙漠化初期開始顯著增大 (P < 0101); 羊草、糙隱子草和冷蒿的葉面積指數(shù)總體上呈顯著下降趨勢(P < 0101), 扁蓿豆葉面積指數(shù)顯著增加(P < 0101);羊草、 糙隱子草葉面積指數(shù)與土壤粘粒、 C、 N含量、 土壤含水量呈顯著正
相關(guān)(P < 0101), 與土壤 C /N比呈顯著負(fù)相關(guān) (P < 0101);冷蒿和扁蓿豆葉面積指數(shù)與土壤因子的相關(guān)性和上述二者正好相反 (P < 0105) ;在葉面積指數(shù)與土壤因子線性擬合中,糙隱子草葉面積指數(shù)與土壤 C /N擬合最高(R 2= 1),其次是羊草葉面積指數(shù)與土壤含水量的擬合(R2= 01992), 扁蓿豆葉面積指數(shù)與土壤 C /N擬合最低(R 2= 01268)。土壤 C /N是影響草原沙漠化過程中共有種葉面積的關(guān)鍵因子(P < 0105), 其影響大小為糙隱子草>羊草>冷蒿>扁蓿豆。
