秦巴山区与黄土高原优势灌木的功能性状研究

• 作 者: 万鹏程
• 出 处: 西北大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 秦巴山区 黄土高原 灌木 功能性状 环境响应

植物对环境变化的响应对策已成为生态学的前沿研究。植物功能性状与环境之间的响应机制因研究区域和尺度不同而存在差异。本研究以温度、水分等诸多环境因子差异较大的秦巴山区和黄土高原为研究区域,针对13个样点35种灌木的9个性状：叶片δ13C、叶碳含量、叶氮含量、比叶面积、叶干物质含量、茎密度、根密度、茎灰分以及根灰分,分析不同区域内(或间)功能性状间的关联性以及与环境因子之间的规律性。主要结果如下：(1)随着纬度的升高、年均温度降低,秦巴山区灌木植物叶氮含量减少,而叶氮含量沿秦巴山区降水梯度呈倒钟形分布。沿纬度上升、年均降水量下降梯度,黄土高原植物的比叶面积减小,叶氮含量和茎密度增高,沿年均温升高梯度,黄土高原灌木植物叶碳含量增加、比叶面积增大。(2)秦巴山区灌木物种性状间具有复杂多样的相互关系：叶干物质含量与叶片δ13C、叶氮含量负相关、茎密度、茎灰分呈负相关,而与根密度正相关；根密度与叶碳含量、茎密度呈正相关；叶碳含量与叶氮含量之间正相关；根灰分与根密度负相关,而与茎灰分正相关。黄土高原物种性状之间的相互关系为：茎密度与叶片δ13C正相关,比叶面积与叶碳含量正相关,而根密度与茎密度之间负相关。表明不同区域内植物的性状是协同变化的,并具有不同的响应机制(3)秦巴山区内不同功能型灌木间不具有性状差异性。同时,秦巴山区与黄土高原的共有物种对不同的环境具有不同的响应。此外,对秦巴山区和黄土高原植物性状的方差分析结果显示,9个性状中叶片δ13C、茎密度和根密度在两个区域间具有较大的变异性。主成分分析的结果表明这三个性状是植物地带性分布的良好指示性状。综上所述,在秦巴山区和黄土高原灌木植物在环境因子的影响下根茎叶性状表现了不同的变化趋势,性状间的关联作用也各不相同,表现了对环境不同的适应策略。同时,叶片δ13C、茎密度和根密度对灌木植物在秦巴山区和黄土高原的地带性分布具有很好的指示作用。