全 文 ：昆明市 3 种木兰属园林乔木叶片的表型可塑性与生长规律
刘琼琳，张春艳，杨允菲* (东北师范大学草地科学研究所，植被生态科学教育部重点实验室，吉林长春 130024)
摘要 ［目的］为木兰属植物资源的合理开发及利用提供科学参考。［方法］以玉兰、紫玉兰和荷花玉兰 3 种常见木兰属园林乔木为研
究对象，通过测定其成株叶片的长、宽、面积及生物量，分析其叶片的表型可塑性和生长规律。［结果］3 种植物均具有较大的表型可塑
性。叶生物量的变异系数最大，为 35． 45% ～57． 50%。叶面积变异系数次之，为 34． 72% ～ 48． 44%。叶长、叶宽的变异系数均较小，为
18． 77% ～28． 28%。玉兰与荷花玉兰的叶宽与叶长呈幂函数异速生长规律，而紫玉兰呈直线同速生长;玉兰、紫玉兰的叶生物量与叶面
积呈直线同速生长规律，而荷花玉兰呈幂函数异速生长。［结论］玉兰、紫玉兰和荷花玉兰 3 种成株叶片在叶长、叶宽、叶面积以及叶生
物量等数量性状均具有较大的表型可塑性。
关键词 木兰;叶片;表型可塑性;生长规律;同速生长;异速生长
中图分类号 Q948;Q945． 3 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2011)17 －10278 －02
Phenotypic Plasticity and Growth Regulation of the Leaves of Three Species of Garden Magnolia Arbor in Kunming City
LIU Qiong-lin et al (Key Laboratory for Vegetation Ecology，Ministry of Education，Institute of Grassland Science ，Northeast Normal Uni-
versity ，Changchun，Jilin 130024)
Abstract ［Objective］The research aimed to provide scientific reference for the reasonable development and utilization of Magnolia plant re-
sources． ［Method］Taking three common Magnolia garden arbor species Magnolia denudate，Magnolia liliflora，Magnolia grandiflora as re-
search objects，the phenotypic plasticity and the growth regulation of the leaves were analyzed through the measurement of the leaf length，
breadth，area and biomass of the adult plants． ［Result］The three plants all have the phenotypic plasticity of leaves． The variation coefficient
of leaf biomass was the highest，being 35． 45% － 57． 50% ． And the variation coefficient of leaf area was the second，being 34． 72% －
48. 44% ． And the variation coefficients of both leaf length and leaf breadth were the lowest，being 18． 77% － 28． 28% ． The leaf length and
leaf width in Magnolia denudate and Magnolia grandiflora showed the regulation of allometry by power function，while Magnolia liliflora
showed the regulation of isogony by linear function． The leaf area and biomass in Magnolia denudate and Magnolia liliflora showed the regula-
tion of isogony by linear function，while Magnolia grandiflor showed the regulation of allometry by power function． ［Conclusion］There is a
large number of phenotypic plasticity in the leaf length，breadth，area and biomass of the adult plants in the three plants．
Key words Magnolia;Leaf;Phenotypic plasticity;Growth regulation;Isogony;Allometry
基金项目 国家自然科学基金———国家基础科学人才培养基金项目
(J0830627)。
作者简介 刘琼琳(1988 － ) ，女，云南红河哈尼族彝族自治州人，本科
生，专业:生物学。* 通讯作者，教授，硕士，博士生导师，从
事草地生态学、恢复生态学和植物种群生态学研究，E-mail:
yangyf@ nenu． edu． cn。
收稿日期 2011-03-16
木兰属(Magnolia)为木兰科重要的分类群之一。该属
几乎包括了木兰科各属的共同特征，与其他属在内部结构与
外部形态上都有很多交叉，木兰属的界限为木兰科的分类焦
点之一。大多数木兰属植物株型优美、花型漂亮、香气袭人，
是城市园林绿化及景观建设中具有较高观赏价值的园林绿
化树种［1］。我国境内有木兰科植物 11 属，约 99 种，主要分
布在云南、广西和广东等西南及南部省(区)［2 －3］。研究木兰
科植物，对于研究被子植物系统发育和起源具有重要的价
值。此外，木兰科植物具有芳香、药用及木材等很高的经济
价值。
笔者以云贵高原的 3种常见木兰属园林乔木玉兰(Mag-
nolia denudata)、紫玉兰(Magnolia liliflora)、荷花玉兰(Mag-
nolia grandiflora)为研究对象，分析其叶片的生长规律，旨在
为植物资源的合理开发及利用提供科学参考，为木兰科植物
的分类和植物生长分析的相关研究积累信息。
1 研究区概况与研究方法
1． 1 试验地概况 试验取材自昆明市同一个区内的云南大
学及云南师范大学校园内，两地直线距离在 1 000 m内。昆
明市位于滇东高原中部，介于 102°10 ～ 103°40 E，24°23 ～
26°22 N，平均海拔为 1 891 m，具有亚热带气候特征。年平
均气温 15 ℃，最热月平均气温 19． 8 ℃，最冷月平均气温 7． 7
℃，年均日照 2 480 h，年均降水量 1 000 mm左右，干湿季节
分明［4］。
1． 2 研究方法 2010 年 3 月 15 日傍晚，分别对玉兰、紫玉
兰及荷花玉兰成株的不同叶位的完全展开叶片进行随机取
样。每种植物分别随机抽取叶片样本 32 片，并编号。将叶
片轮廓准确描绘于标准网格坐标纸上，量出叶长及叶宽，用
数格法测出叶片面积;叶片于 80 ℃恒温烘干至恒重，使用电
子天平(d =0． 001 g)测定叶片生物量。
1． 3 数据处理 使用 Excel软件对测定所得数据作统计分
析，用平均值代表叶片长、宽、面积和生物量的整体水平，最
小值和最大值反映样本的实际范围，标准差反映样本的绝对
变异度，用变异系数反映样本的相对变异度［5］。用线性函
数、幂函数、指数函数和对数函数模拟叶片长度和宽度、面积
和生物量的关系，选用相关性最高的拟合方程作为叶片生长
规律的定量刻画模型。
2 结果与分析
2． 1 叶片的数量特征 3种木兰属乔木的叶长、叶宽、叶面
积及叶生物量的测定结果见表 1。从表 1可以看出，玉兰、紫
玉兰及荷花玉兰 3种植物均具有较大的表型可塑性。其中，
叶生物量的变异系数最大(35． 45% ～ 57． 50%) ，叶面积变异
系数次之(34． 72% ～ 48． 44%) ，叶长、叶宽的变异系数均相
对较小(18． 77% ～ 28． 28%)。革质的荷花玉兰叶片的平均
生物量分别是纸质的玉兰及紫玉兰的 5． 4 倍和 7． 3 倍，但其
各变异系数在 3种植物中均最小。
2． 2 叶宽与叶长的关系 由图 1 可知，3 种木兰属乔木叶
片的宽度与长度均呈极显著的正相关关系。其中，玉兰和荷
花玉兰的叶宽与叶长呈幂函数关系，增长的幂值分别为
0. 953 4和 0． 888 1，前者是后者的 1． 07倍，具有异速生长规
责任编辑 陈玉敏 责任校对 卢瑶安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2011，39(17):10278 － 10279
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.17.002
律;紫玉兰叶宽与叶长呈极好的直线函数关系，叶长每增加 1 cm，宽将增加 0． 398 0 cm，具有同速生长规律。
表 1 3种木兰属乔木植物叶长、叶宽、叶面积及叶生物量(n =32)
Table 1 The leaf length，leaf breadth，leaf area and biomass of leaf of three kinds of Magnolia(n =32)
项目 Project
玉兰 Magnolia denudata
叶长 Leaf
length
cm
叶宽 Leaf
breadth
cm
叶面积
Leaf area
cm2
叶生物量
Biomass
of leaf∥g
紫玉兰Magnolia liliflora
叶长 Leaf
length
cm
叶宽 Leaf
breadth
cm
叶面积
Leaf area
cm2
叶生物量
Biomass
of leaf∥g
荷花玉兰Magnolia grandiflora
叶长 Leaf
length
cm
叶宽 Leaf
breadth
cm
叶面积
Leaf area
cm2
叶生物量
Biomass
of leaf∥g
最大值Maximum value 18． 60 10． 30 116． 80 0． 47 16． 70 8． 70 96． 00 0． 35 18． 40 7． 20 87． 00 1． 76
最小值Minimum value 5． 80 3． 40 15． 80 0． 07 4． 30 2． 70 8． 00 0． 01 6． 30 2． 60 11． 00 0． 17
平均值Mean 11． 02 7． 03 57． 54 0． 19 11． 08 5． 63 44． 97 0． 14 13． 05 5． 70 54． 00 1． 02
标准差 SD 2． 68 1． 69 25． 12 0． 10 3． 13 1． 47 21． 79 0． 08 2． 74 1． 07 18． 75 0． 36
变异系数 CV∥% 24． 37 24． 11 43． 65 50． 90 28． 28 26． 19 48． 44 57． 50 21． 03 18． 77 34． 72 35． 45
注:A．玉兰;B．紫玉兰;C．荷兰玉兰。下图同。
Note:A． Magnolia denudata;B． Magnolia liliflora;C． Magnolia grandiflora． Same as follow．
图 1 3种木兰属乔木植物叶宽与叶长的拟合曲线(n =32)
Fig． 1 Observed data and simulated curves on relationship between leaf breadth and leaf length in three kinds of Magnolia(n =32)
2． 3 叶生物量与叶面积的关系 3 种木兰属乔木叶生物量
与叶面积的观测值及拟合曲线见图 2。由图 2可知，玉兰、紫
玉兰的叶生物量与叶面积均呈极显著的直线关系，叶面积每
增加 1 cm2，叶生物量将分别增加 0． 003 7和 0． 003 3 g，二者
相差无几;荷花玉兰的叶生物量与叶面积呈极显著的幂函数
关系，幂值为 1． 059 3。这反映了纸质叶的玉兰和紫玉兰的
叶生物量变化趋势相近，总体上呈现同速生长规律，而革质
叶的荷花玉兰呈现异速生长规律。
图 2 3种木兰属乔木植物叶生物量与叶面积的拟合曲线(n =32)
Fig． 2 Observed data and simulated curves on relationship between biomass of leaf and leaf area in three kinds of Magnolia(n =32)
3 小结
昆明市 3种木兰属园林乔木玉兰、紫玉兰和荷花玉兰成
株叶片在叶长、叶宽、叶面积及叶生物量等数量性状均具有
较大的表型可塑性。3种植物叶片的表型可塑性均以叶生物
量最大(变异系数为 35． 45% ～ 57． 50%) ，叶面积次之(变异
系数为 34． 72% ～48． 44%) ，叶长、叶宽均相对较小(变异系
数为 18． 77% ～28． 28%)。革质叶的荷花玉兰叶片的平均生
物量分别是纸质叶的玉兰和紫玉兰的 5． 4 倍和 7． 3 倍，但其
表型可塑性，即叶片各数量性状变异系数在 3种植物中均最
小。玉兰与荷花玉兰的叶宽与叶长呈幂函数异速生长规律，
而紫玉兰的叶宽与叶长呈直线同速生长;玉兰、紫玉兰的叶
生物量与叶面积呈直线同速生长规律，荷花玉兰的叶生物量
与叶面积呈幂函数异速生长。
参考文献
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9720139 卷 17 期 刘琼琳等 昆明市 3 种木兰属园林乔木叶片的表型可塑性与生长规律