【摘 要】
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热带云雾林是对全球气候变化敏感的生态系统,云雾形成的水平降水影响森林环境和植物分布。热带云雾林具有丰富的附生植物及特有物种,其水分利用来源及策略可能与低海拔森林有很大差异。以海南岛霸王岭热带云雾林为研究对象,调查附生维管植物和乔木物种组成,测定雨水、雾水和土壤水分的稳定同位素、植物叶片功能性状,探究附生维管植物和乔木在干湿季水分利用来源及水分利用策略的差异,分析水分利用策略对光合和养分利用的影响。
【基金项目】
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海南省普通高等学校研究生创新科研课题（Hys2019-200）; 国家自然科学基金项目（31870508,31660163）; 海南省自然科学基金项目（317069）; 海南省自然科学基金创新团队项目（2016CXTD003）
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热带云雾林是对全球气候变化敏感的生态系统,云雾形成的水平降水影响森林环境和植物分布。热带云雾林具有丰富的附生植物及特有物种,其水分利用来源及策略可能与低海拔森林有很大差异。以海南岛霸王岭热带云雾林为研究对象,调查附生维管植物和乔木物种组成,测定雨水、雾水和土壤水分的稳定同位素、植物叶片功能性状,探究附生维管植物和乔木在干湿季水分利用来源及水分利用策略的差异,分析水分利用策略对光合和养分利用的影响。主要研究结果如下:1)在湿季,乔木有99%的水分来源于土壤水,而附生维管植物（包括附生被子植物和附生蕨类植物）有约99%的水分来源于叶片对雨水的吸收。在干季,附生维管植物和乔木的水分主要来源于雾水（乔木占52%,附生维管植物占47%,附生被子植物占44%,附生蕨类植物占47%）和雨水（乔木占46%,附生维管植物占53%,附生被子植物占55%,附生蕨类植物占52%）。附生维管植物和乔木间的水分利用效率在干季无显著差异,在湿季却存在显著差异。研究结果表明雾水是云雾林植物关键的水分来源,在土壤有效水分没有增加的情况下,激发叶片吸收雾水,有助于附生维管植物和乔木对季节性干旱的适应。2)附生维管植物和乔木在干季的叶片气孔性状和解剖性状均显著小于湿季,表明附生维管植物（包括附生被子植物和附生蕨类植物）和乔木在干季和湿季的水分利用策略不同,植物倾向于通过减少水分流失的策略来适应干季。与附生维管植物相比,乔木具有较小的气孔长度和较高的气孔密度,表明乔木采取了快速水分利用策略,而附生维管植物则倾向于采取保守的水分利用策略;也说明附生维管植物比乔木更易受缺水的影响,在极端干旱事件中,热带云雾林附生维管植物更容易死亡。3)附生维管植物与乔木的水分、光合及养分性状关联性既有趋同性也有趋异性。两个类群的SLA-δ13C、Aarea-LWC、Nmass-δ13C、Nmass-SLA和Pmass-Aarea关联性趋同,但SLA-LWC、Aarea-δ13C、Nmass-LWC、Pmass-LWC、Pmass-δ13C、Nmass-Aarea和Pmass-SLA关联性趋异。总体而言,附生维管植物对水分利用的投资较多,为水分保守性利用策略;而乔木对光合和养分的投资较多,为水分开放性利用策略。
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