植物光合结构与非光合结构的功能平衡:来自三种亚热带乔木树种的实验证据
植物的地上部分和地下部分存在功能性平衡现已十分清楚,但植物的地上部分是否在其光合结构(叶组织)和非光合结构(枝和茎)之间也存在功能性平衡尚不明晰.本文提出两个研究假设并检验之: 1) 植物地上部分在其光合与非光合结构之间存在功能性平衡; 2) 此功能性平衡的维持依赖于对光合和非光合结构生物量分配的调节.为验证此假设,采用枝叶修剪的方式(连续两年修剪,四个修剪强度:0,20%,50%,70%)对3种亚热带乔木树种榕(Ficus microcarpa)、黄桷树 (Ficus virens)和樟 (Cinnamomum camphora)进行了研究.结果表明,修剪使所有树种地上部分的光合与非光合结构生物量比率(P/NP)立即下降,下降程度随修剪强度的升高而增大.但不论是首次修剪还是第二次修剪,修剪处理一年后,修剪株地上部分的光合与非光合结构生物量比率升高,且此生物量比率不低于非修剪株的光合与非光合结构生物量比率.此研究结果证实了植物地上部分光合与非光合结构间存在功能性平衡的假设.与假设一致,植株的生物量分配在修剪后发生了改变:修剪株加大了对光合结构(叶组织)的生物量分配(大量的新生产地上部分生物量被分配到光合结构),同时却减少了对非光合结构(枝和茎)的分配.此分配格局的改变保证了光合与非光合结构功能性平衡的恢复与维持.可以认为,通过改变生物量分配格局以维持光合与非光合结构功能平衡是植物抵御外来干扰和/或损伤的一种有效策略.
