中国热带-亚热带木本植物生态策略与功能属性

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植物生态策略是由不同的功能属性在个体层面组合而成,直接影响植物资源获取和群落构建的方式。近年来,围绕生态策略和功能属性的研究,如生态策略分类、功能维度识别、功能属性和生态过程关系等取得了重要进展。但是,针对复杂生态系统,研究者对不同生态策略下植物功能属性组合规律以及属性-群落构建关系的认识明显不足,无法从植物整体的角度去理解生态策略及其功能意义。  针对上述不足,本研究试图通过定量我国热带-亚热带森林植物的根-茎-叶的形态、化学和解剖属性,理解形成不同生态策略的生物学基础,揭示属性-策略-群落构建的关系。具体的,本研究将回答以下科学问题:1)中国热带-亚热带森林植物功能属性的变异特征和组合规律;2)热带森林群落内部的主要生态策略;3)植物功能属性与物种优势度的关系。  本研究选择了7中国热带-亚热带研究点的11个森林群落,采集了751个物种的根、茎、叶样品,测定了23个形态、化学及解剖属性,发现:  1、我国热带-亚热带地区植物功能属性具有较大变异,由于吸收根和叶片这两个资源获取器官的基本设计存在较大差异,导致根叶间水力输导属性及氮浓度呈弱相关,而形态属性不相关。这些发现表明,植物整体策略可能是由多个来自不同器官的、相对独立的属性维度组成,而不是一个属性变异轴。  2、望天树群落(我国典型热带季雨林)的植物属性变异有四个主要功能维度,分别为以植物高度为代表的光资源竞争维度、以叶脉和气孔系统为代表的水资源利用维度、以比叶重为代表的叶片经济学维度和以茎干和叶片组织密度为代表植物整体构建维度。群落内,水力输导属性的变异驱动物种生态策略在不同冠层间的变化。此外,群落内植物水资源利用策略的环境可塑性相对较低,主要受谱系关系的影响,而叶片光资源利用策略的环境可塑性相对较高。  3、在西双版纳森林群落中,叶片大小和木材密度与群落内物种优势度显著相关,而且随着土壤含水量降低,这种关系更为密切。这些结果表明群落构建过程不是完全的随机过程,基于属性特征的生态位过程扮演着重要角色。  本文研究了我国热带-亚热带地区植物的功能属性组合规律和变异特征,同时探讨了属性与物种优势度的关系。这些研究有助于我们深入认识复杂生态系统的植物属性-策略-群落关系,为理解植物整体策略、物种共存以及群落构建提供了重要的机制性启示。
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