生境异质性对鼎湖山常绿阔叶林群落物种多样性与功能多样性的影响研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuanyewyew
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物种共存机制一直以来都是群落生态学研究的热点问题。物种多样性和功能多样性的结合是目前群落共存机制研究的主要途径之一,但是相关研究多基于大尺度格局。小尺度下生境异质性对群落中物种的分布产生直接或间接的影响,但是如何影响物种多样性和功能多样性尚不清楚。为此,本文利用鼎湖山南亚热带常绿阔叶林20 ha监测样地第二次群落调查数据,选择了代表不同生境(海拔和地形)的27个样方(20 m×20 m),于2013年夏季在样地内所选的样方中测定所有胸径≥1 cm的树种的叶片功能性状,包括形态学性状(比叶面积、叶片干物质含量、叶面积以及叶片长宽比)和化学计量学性状(叶片碳、氮、磷的含量),结合地形和土壤数据,阐明了异质生境下物种多样性的变化、功能性状之间的相关性及其随环境因子的变化、功能多样性随环境因子的变化,最后在群落水平分析了不同生境中物种多样性与功能多样性的相关性,以揭示异质生境条件下鼎湖山常绿阔叶林群落物种多样性和功能多样性的变化及其主要环境驱动因子。主要结果与结论如下:  1、鼎湖山南亚热带常绿阔叶林异制生境下物种多样性的变化。  地形因子中海拔和凹凸度是影响鼎湖山物种多样性变化的主要环境因子,且随着海拔和凹凸度的增加,物种的类群数、丰富度以及Shannon-Winner指数都是增加的;土壤因子中土壤有机质、pH以及土壤中的有机氮和总氮含量对物种多样性的变化产生影响,随着土壤有机质和pH的增加,物种多样性是减小的,而随着土壤中氮含量的增加,物种多样性则是增加的。  在鼎湖山样地中,海拔和凹凸度的变化引起土壤养分的变化,共同作用于物种多样性,最后导致高海拔山脊地区物种多样性达到最高。  2、鼎湖山南亚热带常绿阔叶林异制生境下功能性状的变化及其相关性。  叶片厚度(LT)与比叶面积(SLA)、叶面积(LA)、叶片氮含量(LNC)、叶片磷含量(LPC)以及叶片氮同位素含量都是呈显著的负相关,功能性状中SLA与叶片干物质含量(LDMC)呈显著负相关。地形因子中海拔和凹凸度对各性状的影响较大,随着海拔和凹凸度的增加,鼎湖山群落植物整体水平上SLA是减小的,而LDMC是增大的,这是一种养分有效保存的生活策略,土壤因子对叶片厚度和叶片磷含量的影响较大。  3、鼎湖山功能多样性的变化及其与物种多样的相关性。  在高海拔、土壤资源相对丰富的环境条件下,植物采取了统一的养分有效保存(低SLA,高LDMC)的适应策略;而低海拔地区较高海拔地区资源减少,植物为了适应生存,竞争作用加强,导致功能分歧度增加,共存的物种采取了多样的功能性状来适应生存,但从群落权重平均值的结果来看,具有快速生长策略(高SLA,低LDMC)的植物能够在环境压力较大的条件下得以生存。因此在鼎湖山样地,植物在资源相对贫瘠的条件下,采取快速生长的适应策略的植物能够更好的适应环境的变化,且这种变化是多样的。由于植物对光照和土壤养分的利用,叶面积和叶片氮含量的分歧度在高海拔增大,这是与其他功能性状不一致的,说明不同生态位轴(环境因素)影响不同性状的分歧度变化,从物种多样性和功能多样性的相关性分析来看,物种多样性高反而功能多样性低,说明植物采取了相似的适应策略。  功能分歧度和群落权重平均值与环境因素关系密切,尤其是海拔、凹凸度以及土壤养分;鼎湖山共存物种采取了统一的养分保存的适应策略。
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