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对祁连山林草复合流域5种主要灌木林的水文生态功能进行了研究。结果表明：（1）5种灌木林林冠平均截留率的大小范围为6.98%～22.45%;（2）5种灌木枯落物的最大持水率均为自身重量的1.6～4.0倍,枯落物最大持水量和有效持水量分别为23.83～134.95 t/hm2和17.25～83.62 t/hm2;（3）土壤的最大持水量及有效持水量都随土壤深度的增加而不断下降,与土壤的总孔隙度和非毛管孔隙度的变化规律相一致;土壤的最大持水量和有效持水量分别为3 090.96～4 460.82 t/hm2和680.68～1 328.82 t/hm2;（4）各灌木林地土壤表层的稳渗率变化范围为8.88～141.67 mm/min,前30 min累计入渗量的变化幅度为338.25～4 718.34 mm;（5）5种灌木林地总蓄水量大小经综合评价依次为：吉拉柳灌丛>鲜黄小檗灌丛>箭叶锦鸡儿灌丛>金露梅灌丛>甘青锦鸡儿灌丛。 相似文献
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《干旱区地理》2021,44(5):1427-1437
灌丛群落作为祁连山森林生态系统的重要组成部分,在维护西北地区生态安全方面扮演着不可或缺的角色。系统地研究祁连山地区灌丛群落结构特征对阐明灌丛群落的更新、演替和稳定具有十分重要的意义,可为祁连山区森林生态系统的保护、恢复与重建提供基础数据和科学依据。选择分布在祁连山大野口流域的甘青锦鸡儿(Caragana tangutica)、鲜黄小檗(Berberis diaphana)、金露梅(Potentilla fruticosa)、鬼箭锦鸡儿(Caragana jubata)和吉拉柳(Salix gilashanica)5种典型灌丛群落为研究对象,通过野外调查取样和室内分析,主要研究了5种典型灌丛群落的物种组成、生活型组成和物种多样性的变化规律。结果表明:(1)祁连山大野口流域灌丛群落组成较为简单,只出现了48种植物,隶属于26科,38属,以蔷薇科、禾本科、菊科和豆科等西北干旱区优势科的数量居多。(2)生活型谱均以地面芽植物所占比例最大,为37.09%,地上芽植物所占比例最少,为4.00%。(3)整体上看,灌丛群落的Shannon-Wiener多样性指数(H)变化范围为1.12～2.26,Simpson多样性指数(D)变化范围为0.60～0.74,其物种多样性指数较低,物种组成较为简单,其中不同灌丛群落H多样性指数表现为金露梅鬼箭锦鸡儿鲜黄小檗甘青锦鸡儿吉拉柳,D多样性指数表现为金露梅鬼箭锦鸡儿吉拉柳鲜黄小檗甘青锦鸡儿。(4)不同的生境条件导致群落多样性层间结构存在差异,除鬼箭锦鸡儿群落,多样性指数均为草本层灌木层,而鬼箭锦鸡儿群落中灌木层和草本层的物种多样性指数较为接近,物种组成灌草均一。 相似文献
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《干旱区地理》2016,(4)
鲜黄小檗是我国祁连山区长期适应高寒气候条件而发展起来的主要的亚高山灌丛类型之一,通过野外观测,对祁连山西水林区鲜黄小檗灌丛在39次降雨事件中冠下穿透雨的分区性、径向分布特征及影响因素进行了分析,结果表明:鲜黄小檗灌丛单株的平均穿透雨率为40.44%;冠层中心区和辐散区的穿透雨量与次降雨量之间均为线性关系,当降雨量小于0.7 mm时,冠层中心区没有穿透雨产生;冠层辐散区穿透雨率随降雨量的增大出现先增大后趋于稳定的幂函数关系,受冠层结构影响,冠层辐散区穿透雨具有明显的空间异质性,沿径向由距灌丛基部10 cm处的16.19%单调递增至90 cm处的69.92%,30~70 cm为主要递增区,穿透雨率径向空间变异系数随降雨量的增大而降低;此外,鲜黄小檗灌丛的穿透雨率随物候期发生变化,叶量稳定期比展叶期的穿透雨率低11.82%。研究结果可为祁连山鲜黄小檗灌丛生态水文功能的定量评价和基于生态过程的灌丛水文模型的参数化提供数据支撑。 相似文献
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祁连山高寒灌丛苔藓持水性能 总被引：1，自引：0，他引：1
苔藓层的持水性能是衡量林地蓄水能力大小的重要指标,对森林生态水文过程的研究极为重要。以祁连山南坡高寒灌丛苔藓层为研究对象,采用野外与室内实验相结合的方法,对苔藓层持水性能进行了研究。结果表明:5种灌丛中,山生柳灌丛苔藓蓄积量最大,依次为鬼箭锦鸡儿、金露梅、高山柳和沙棘灌丛。灌丛苔藓单位面积最大持水量为13 790~18 980 g·m-2,苔藓最大持水率为386.94%~782.51%,表明高寒灌丛苔藓具有很强的吸水性能。苔藓持水量随着浸泡时间的增加而增加,浸泡开始0.5 h后苔藓持水量显著增加,12 h后趋于稳定,苔藓持水量与浸泡时间呈显著自然对数关系。灌丛苔藓层吸水速率在浸泡2 h内急速下降,2~6 h内呈缓慢下降,6 h后吸水速率趋于饱和,苔藓的吸水速率与浸泡时间呈极显著幂函数关系。研究结果可为高寒山区生态环境保护提供资料,并为流域生态水文模型提供有效参数和经验公式。 相似文献
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氮和磷作为植物体内重要的生命元素,在植物群落的生长发育过程中发挥着重要的作用。为了明确祁连山亚高山灌丛林叶面积指数与冠层氮、磷之间的关系,本文通过对祁连山亚高山灌丛林不同植被类型(箭叶锦鸡儿、高山吉拉柳、金露梅)及不同放牧处理(羊群、牦牛,未放牧)条件下灌丛群落的叶面积指数(LAI)与叶片氮积累量(TFN)、叶片磷积累量(TFP)比较发现,在整个亚高山灌丛群落中,LAI与TFN和TFP之间都有较强的相关性,并且TFN和TFP比值的变化表明不同植被类型叶片的生长都受到N、P的共同限制,只是随着LAI的增加,高山吉拉柳主要受到氮素的限制,箭叶锦鸡儿主要受到磷素的限制,而金露梅则受到N、P的共同限制;在不同放牧条件下,单位面积LAI对应的TFN的值较高而TFP的值较低,说明动物通过对植被的啃食可能会改变群落的模式,在一定程度上限制磷的摄入。LAI、N、P之间的耦合关系表明了亚高山灌丛群落的LAI在物种组成、放牧和冠层密度上存在差异,但仍然受到N和P的约束。研究结果有利于探索水分限制条件下祁连山灌丛林生态系统植物叶片与养分元素之间关系,对于研究干旱区高寒灌丛生态系统在全球气候变化中的作用及其对全球气候变化的响应与反馈,具有重要的理论价值和实践意义。 相似文献
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尽管森林地被物在保水与养分循环中扮演重要角色,但我们仍然对由植被转换引起的森林地被物的变化缺乏了解。为评价不同人工林替代乡土灌丛对森林地被物水文特性的影响,我们选择了4种人工林（连香树Cercidiphyllum japonicum[Cj],油松Pinus tabulaeformis[Pt],华山松Pinus armandi[Pa],落叶松Larix kaempferi[Lk]）,以次生乡土灌丛（QC）（Quercus liaotungensis和Corylus heterophylla var.sutchuenensis为优势种）为对照。人工林种植于1987年,初始密度为2500株ha-1。我们发现针叶人工林地被物厚度和贮量明显大于次生灌丛地和阔叶人工林地。地被物最大持水量在各林地之间差异与厚度和贮量显示相同的趋势,我们认为其主要贡献因子为林地凋落物数量及单位重量凋落物的最大持水量差异。地被物吸水过程和吸水速率与浸泡时间分别呈对数与指数回归关系。吸水过程在各植被之间与地被物各层次之间明显不同,主要受各植被的凋落物叶结构与分解程度影响。我们的结果显示针叶林地被物储量明显高于阔叶林,这说明以针叶树种为优势的林地大量养分滞留在凋落物中,难于返还土壤被植物利用,同时,半分解层（F）和分解层（H）最大持水能力高于未分解层（L）,因此,改善林地微环境,促进L层地被物向F和H层转化,是改善人工林地被物水文功能的主要方法之一。 相似文献
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祁连山青海云杉林区苔藓层对流域水文的影响 总被引：2，自引：1，他引：1
研究祁连山苔藓层对流域水文的影响可以人为干扰和控制水文,还可以正确评价下垫面产水量和土壤水分状况。该层是森林生态系统独特的结构层次,不仅在森林土壤发育、生态系统物质循环和能量流动过程中起重要作用,而且水文生态效应显著。利用野外调查取样和室内分析结合的办法对祁连山苔藓的持水能力、截留能力、保水能力以及一个生长季节的含水动态进行分析,获取第一手数据100 880个。研究表明:(1)苔藓季节含水量变化较大,5月含水量最高,7月最低,海拔3 300 m最高,2 700 m最低。(2)平均降水量和平均截留量呈多项式关系,2006年6月降水量3.2 mm,截留量3.1 mm,5月和9月降水较高,分别为8.6 mm和7.4 mm,截留量为5.8 mm和4.6 mm。(3)有苔藓林地和无苔藓林地土壤水分差异明显,体现苔藓保水性,有苔藓林地土壤水分蒸发较小,林内土壤水分变化不大且稳定;无苔藓林地土壤水分蒸发大,变化明显且不稳定,随着气温的升高慢慢趋向递减。(4)苔藓层越厚,最大持水量越大,厚度达到3.0 cm的最大持水率为519.44%。 相似文献
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青海玉树地区主要灌丛类型地上生物量及其影响因素 总被引：1，自引：0，他引：1
以青海玉树地区主要灌丛鲜卑花群系、百里香杜鹃群系、细枝绣线菊群系和山生柳群系为研究对象,采用样方收获法研究其地上生物量分配特征。结果表明:5种类型的灌丛地上生物量在21.6~34.33 t/hm2之间,地上生物量最大的是细枝绣线菊群系,最小的是金露梅群系,5种灌丛群落地上生物量平均是29.64 t/hm2,不同层次生物量大小顺序是:灌木层草本层凋落物层,各自生物量占地上生物量的比例分别是73.35%、14.27%、12.35%。5种灌丛类型建群种生物量大小依次是:细枝绣线菊群系金露梅群系百里香杜鹃群系鲜卑花群系山生柳群系。影响玉树地区灌丛地上生物量的主要因素是海拔、群落盖度、灌丛高度及放牧。灌丛地上生物量随着海拔的上升而下降,随着群落盖度和灌木高度的增加而增加。放牧对灌木地上生物量的影响机制尚不明确。 相似文献
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沙坡头固沙植被若干土壤物理因子的空间异质性研究 总被引：26，自引：11，他引：15
采用地统计学的理论和方法,对沙坡头人工植被表层土壤(0~15 cm, 15~30 cm)物理因子的空间异质性进行了研究。传统统计学分析结果显示:土壤水分、容重平均值在0~15 cm层小于 15~30 cm层,毛管持水量、空隙度在0~15 cm层大于15~30 cm层,各因子变异系数在0~15 cm层均大于 15~30 cm层。变异函数分析结果表明:土壤水分、土壤容重、土壤毛管持水量和空隙度在0~15 cm层具有明显的空间异质性,表层土壤水分有效变程最大为28.2 m,土壤毛管持水量有效变程最小为13.8 m,各因子自相关部分的空间异质性变化范围在85.3%~99.9%之间,显著大于随机部分的空间异质性。15~30 cm层土壤容重、毛管持水量、空隙度为线性模型。在 Krig ing插值分析的基础上,绘制了土壤属性各因子的等值分布彩图,清楚直观地表达了各因子在空间上的分布。此外还分析讨论了土壤空间异质性和植被的关系。 相似文献
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为阐明祁连山青海云杉(Picea crassifolia)林分布带对其土壤碳、氮含量的影响,以分布在祁连山东段和西段的典型青海云杉林为研究对象,通过野外取样和室内分析,论述了青海云杉林浅层土壤碳、氮含量特征及其相互关系。结果表明:(1)祁连山东、西段土壤剖面有机碳含量均随土壤深度的增加而减小,但不同土层差异显著性不同,0~40cm含量分别为73.57±17.17g·kg-1和45.85±11.93g·kg-1;东、西段土壤剖面有机碳储量没有明显的变化规律,0~40cm有机碳储量分别为205.51±39.44t·hm-2和134.93±25.80t·hm-2。(2)祁连山东、西段土壤全氮含量随土层深度变化和不同土层差异显著性变化规律同土壤有机碳含量,0~40cm全氮含量分别为4.56±0.88g·kg-1和2.81±0.66g·kg-1;东、西段土壤全氮储量亦同土壤有机碳储量变化规律,0~40cm储量分别为12.77±2.08t·hm-2和8.38±1.56t·hm-2。(3)祁连山东、西段土壤剖面不同土层C/N比差异显著性变化规律相同,其C/N值分别为15.92±1.24和16.10±2.07;C/N比值大小主要取决于有机碳含量;线性分析表明,土壤有机碳与全氮含之间呈极显著的正相关关系,可用乘幂曲线模型Y=aXb较好地描述(p0.01)。上述研究结果可为祁连山水源涵养林建群种青海云杉林的经营和管理提供理论依据和数据支撑。 相似文献
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乌兰布和沙漠白刺灌丛土壤水分及物理特性的研究 总被引：8，自引：3，他引：5
以乌兰布和沙漠流动沙地白刺灌丛土壤为研究对象,在灌丛阴面、阳面垂直方向挖取100cm深土壤剖面,对土壤水分及其土壤物理特性进行研究。结果表明,乌兰布和沙漠白刺灌丛阴阳面土壤水分具有季节性变化。6～9月阳面沙土含水量呈下降趋势（1．10％～0．72％）,而阴面呈上升趋势（1．05％～2．90％）。阳面各土层贮水量0～20cm为1．22～4．66mm、20～60cm为3．90～6．37mm、60～100cm为5．55～7．86mm,而阴面：0～20cm为4．38～4．96mm、20～60cm为16．30～17．08mm、60～100cm为11．44～17．07mm。阳面除表层外,其他各层土壤孔隙度、田间持水量、最大持水量均低于阴面,阳面各层的土壤容重除了表层其它层均高于阴面。 相似文献
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高寒植被类型及其植物生产力的监测 总被引：31，自引：1，他引：30
监测并分析了高寒草甸二种不同植被类型的生态环境条件、植物种类组成、生物量变化规律及其差异。研究表明：距离相近且海拔高度基本相同的矮蒿草草甸和金露梅灌丛草甸二种群落内部,由于受地形部位影响,虽然降水基本相同,但地表受热及蒸发量不同,土壤湿度存在明显差异。受上述环境条件特别是受土壤温湿度条件的限制,二种群落内的植物种类不同,地下、地上生物量的变化也不同,一般在山地阴坡主要分布着以金露梅灌丛为优势种外,多以线叶蒿草、小蒿草、羊茅、及其它杂草类为伴生种的金露梅灌丛草甸植被类型,而主要分布于滩地的矮蒿草草甸多以垂穗披碱草等植物为伴生种的湿中性植被类型,属典型的高寒草甸植被类型。生物量监测结果的比较分析表明,群落的地上生物量为：矮蒿草草甸 > 金露梅灌丛草甸;地下生物量随植被类型的不同,其峰值与谷值出现时间不一致。年内地下净生产量为：金露梅灌丛草甸 > 矮蒿草草甸。地下生产量周转值为：矮蒿草草甸 > 金露梅灌丛草甸。 相似文献
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流域土地覆被变化水文效应的模拟——以长江上游源头区梭磨河为例 总被引：43，自引：3，他引：40
为分析地表覆被变化的水文效应,以半分布式的地形指数模型 (TOPOMODEL) 为基础,对梭磨河流域1960~1999年逐日流量过程进行了模拟。结果表明,对于流域面积2536km2 的梭磨河流域,该模型也能取得较好的模拟结果。模拟了流域40年来气候波动和地表覆被变化对流域水文的影响。最后在4种不同的流域土地覆被情景下模拟了1960~1999年逐日径流过程。对于实际蒸散发与潜在蒸发有300多mm差距的梭磨河流域,在其它条件不变的情况下,随着流域土地覆被和冠层最大截流量的增加,冠层截流蒸发和流域总蒸发增加,植被蒸腾和土壤表面蒸发减少,土壤水分增加而流域水分含量和饱和层含水量减少。地表径流、地表以下径流、总径流减小。重现期小于20年的洪峰流量减小,但对40年一遇的洪峰流量影响很小,甚至有增加洪峰流量的作用。 相似文献
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天目湖水文特征变化及其对上游湿地和湖泊生态环境的影响 总被引：5，自引：1，他引：5
水文过程在湖泊和湿地形成、发育、演替甚至消亡过程中起重要作用,探讨天目湖水文特征变化及其对上游湿地和湖泊生态环境的影响有利于天目湖的保护和利用。利用1960~2001年实测的水文和气象资料,研究了天目湖的水文特征及其变化。42 a来,天目湖区的降水量略有增加,蒸发量逐渐减少,入湖水量不断增多,水位明显上升。采用吴淞高程对典型枯水年、平水年和丰水年天目湖湿地出露情况进行了分析,结果表明,枯水年17 m高程以下,平水年19 m以下,丰水年21 m以下为湿地,湿地面积在不同水分状况年份差别较大。水位上升引起的湿地面积增加丰富了湿地生态系统生物多样性。天目湖水文特征变化对湖泊水质有一定影响,一方面,由于径流量增加,入湖水携带了更多外界的污染物使湖泊污染加剧;另一方面,入湖水量增加和水位上升又会稀释湖中的污染物浓度。近年来天目湖水质总体上呈下降趋势。根据天目湖水文特征的变化和湖泊生态环境状况,提出了建立湿地公园、退渔还湖,调整湖泊水位等湿地管理和湖泊水质改善对策。 相似文献
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《地理与地理信息科学》2017,(5)
植被净初级生产力(NPP)与物候变化的关系对研究区域生态系统进程具有重要意义。该文首先基于GIMMS NDVI3g数据集、气象数据和植被类型图,采用遥感估算模型估算了中国东北地区植被NPP;然后利用多项式拟合法对NDVI时序数据进行重建,并采用动态阈值法提取了植被物候期;最后分析了植被NPP与物候的关系。结果表明:1)1982-2013年东北地区植被平均NPP在100~700gC·m~(-2)·a~(-1)之间,大部分耕地和林地的NPP呈增加趋势;草地、草甸、农林交错带植被的NPP主要呈减少趋势。2)耕地的生长季起始日期在第121~150天,生长季结束日期在第271~280天,生长季长度集中在120~150d,且呈缩短趋势;大部分林地的生长季起始日期在第100~120天,生长季结束日期随地域不同差别较大,主要在第261~290天,且生长季长度呈延长趋势。3)耕地和草地植被的NPP和生长季起始日期主要呈正相关,与生长季结束日期和生长季长度呈负相关;灌丛的NPP与生长季起始日期呈负相关,与生长季长度呈正相关;落叶针叶林、落叶阔叶林、草甸的NPP与生长季起始(结束)日期以及生长季长度的关系因其所处的地理位置不同存在差异。整体而言,东北地区植被NPP与物候的响应规律较为复杂,呈现出明显的植被类型差别及空间差异性,尚需考虑引入地形、群落结构等因子进行深入研究。 相似文献
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金露梅灌丛草甸氧化亚氮排放特征及冻融交替的影响研究 总被引：4，自引：0，他引：4
在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位研究站地区,利用密闭箱-气相色谱法对金露梅灌丛草甸群落中的丛间草地(GC)、金露梅灌丛(GG)和裸地(GL)3种斑块的氧化亚氮(N_2O)排放季节特征和冻融过程、降水事件的影响进行了初步研究.结果显示:GG年平均排放速率显著高于C.C和GL(P＜0.05),C.C与GL差异不显著(P＞0.05).3种斑块N_2O排放速率表现出明显的季节波动,生长季高于休眠季,其中GC和GG排放速率在8月出现明显峰值,2月最低;而GL的排放速率2004年最大值出现在3月,2005年在3月和8月出现了两个峰值,最低值均出现在1月.冻融交替过程中各斑块N_2O平均排放速率白天高于夜间,并且除了2005年GL斑块外,均为封冻期土壤排放速率较低,而冻融期提高.2004-07 GC和GG斑块在降雨时排放速率降低,降雨后迅速上升;而2005年时3种斑块在降雨时以及积雪融化时排放速率均大幅升高.各斑块排放速率与土壤5 cm地温呈极显著(GC和GG;P＜0.01)或显著正相关关系(GL,P＜0. 05).金露梅灌丛草甸2004年和2005年平均排放速率分别为0.043和0.046 mg/(m~2·h),是大气N_2O的一个源,粗略估算整个青藏高原高寒灌丛草甸N_2O排放的辐射强迫约为0.125 Tg CO_2,其在整个青藏高原温室气体收支中的作用不应忽略. 相似文献
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老龄杉木人工林生态系统碳库及分配 总被引：7，自引：3，他引：4
对福建省南平市安曹下87年生的杉木人工林碳库及其分配进行研究.采用分层切割法和相对生长方程计算乔木层生物量,样方收获法测定林下植被生物量、枯枝落叶层和粗木质残体现存量,CN元素分析仪测定碳含量,研究结果表明:老龄杉木人工林生态系统碳库为287.89 t·hm-2,其中乔木层碳库占生态系统碳库的68.18%,矿质土壤层碳库占26.39%,而林下植被层、枯枝落叶层和粗木质残体碳库所占比例之和不超过6%.老龄杉木林的干材(干 皮)碳库占乔木层碳库的79.61%.87年生与40年生杉木人工林碳库很接近,前者比后者仅高出7.15%,主要是因为两者占生态系统主体的乔木层碳库和土壤层碳库很接近,前者分别仅高出后者的4.51%和10.39%,前者林下植被层和粗木质残体碳库较大,分别是后者的2.05倍和2.80倍,而枯枝落叶层碳库则低于后者.因此,老龄阶段杉木人工林生态系统碳库增幅不大,但在碳库分配上变化明显. 相似文献
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胡杨（Populus euphratica）具有异形叶性,在维持干旱荒漠区生态平衡中发挥着不可代替的作用。研究枝、叶形态和生物量间的关系,探讨胡杨资源分配的策略具有重要意义。通过测定不同径阶胡杨雌雄株当年生枝、叶形态性状及生物量,研究在不同发育阶段和不同冠层高度下胡杨雌雄株枝、叶间的生长关系。结果表明：随径阶的增加,雌雄株叶片数呈减小趋势,枝条粗、叶柄长、叶柄粗、叶面积、叶片数、枝干重和每枝叶干重呈增加趋势;不同径阶胡杨雌雄株枝、叶形态间存在异速生长关系,随着径阶的变化,雄株枝叶形态转变较快,而雌株枝叶间的生物量转化效率更高;不同冠层高度胡杨雌雄株枝、叶形态间存在异速生长关系,随着冠层高度的变化,雌株枝叶形态转变较快,而雄株生物量转化效率更高。胡杨在高的冠层和成熟的发育阶段可能通过更短更粗的当年生枝条高效地为具有较大叶柄长、叶柄粗、叶面积的叶片提供水分和矿物质元素。 相似文献