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木质藤本是一类不能直立,通过缠绕或攀援他物(主要是树木)向上生长的具有明显攀援习性的结构性寄生植物类群。木质藤本是森林生态系统的重要组成成分,对热带和亚热带森林的生物多样性和生态系统功能都有重要的贡献。在森林片段化和全球气候变化加剧的背景下,在大部分森林中木质藤本的丰富度呈现不断增加的趋势,对森林的结构、功能和动态可能产生重要影响。本文以元江干热河谷这种特殊生境中的木质藤本和树木为研究对象,通过野外调查木质藤本的多样性及其与宿主树木的相互关系,并在野外调查的基础上测定了21种木质藤本和42种树木的叶片形态、解剖结构、光合作用、养分含量、水分利用效率和枝条密度等共33个性状,分析了木质藤本性状的特点以及相关关系,并比较了木质藤本和树木这两种不同生态适应策略的植物类群在叶片功能性状方面的差异。研究结果如下: (1)30个20×20m样方中记录到胸径≥0.5cm的木质藤本植物共945株(隶属于22种20属11科)。其中,豆科木质藤本的丰富度和多度最高,胸径≤2cm的木质藤本占个体总数的63.7%,茎缠绕类木质藤本的个体数最多。此外,样方中共有胸径≥5cm的树木1060株(隶属于38种31属16科),36.0%的树木上附藤至少一株。 (2)不同径级和不同树皮粗糙度的树木被木质藤本侵扰的百分比之间存在显著差异(p<0.001)。随着宿主树木平均枝下高的增加,附藤率呈下降趋势。76.5%的木质藤本选择离其根生长点最近的树木进行攀援。通过木质藤本-树木网状分析,并不存在特定的种-种组合。木质藤本对树木的侵扰具有选择性,但是这种选择性是由木质藤本和树木本身的特征所决定。 (3)木质藤本的33个功能性状的变异系数介于4%和102%之间,其中木质藤本叶片的δ13C种间变异最小,而叶片单位面积钾含量变异最大。同科的物种表现出相似的叶片解剖特征,表明叶片的解剖结构具有明显的系统发育保守性。与西双版纳热带雨林地区木质藤本功能性状相比,元江干热河谷地区木质藤本植物的叶片下表皮更厚、气孔密度低,然而气孔导度却更大,光合养分利用效率更高,光合水分利用效率和长期水分利用效率更高,枝条木材密度更低。 (4)通过对比相同生境中木质藤本和树木两种不同植物类群发现:树木比木质藤本具有更厚的栅栏组织,且栅栏组织层数相对较多;树木具有更高的气孔密度和叶脉密度,且两者之间呈显著的正相关关系;与树木相比,木质藤本单位面积光合速率与树木无显著差异,但是木质藤本的比叶面积(单位干重叶面积)更大,故木质藤本具有更高的单位干重光合速率。木质藤本的N含量较高,但是两者P含量无差异,木质藤本的N/P比高于树木(19.3>16.4),故在该地区木质藤本相比树木受到更强的P限制;木质藤本的光合水分利用效率和稳定性碳同位素的自然丰度更高,说明木质藤本对水分的利用效率更高。 综上所述,元江干热河谷中的木质藤本以小径级占优势,树木胸径、枝下高、树皮粗糙度和木质藤本根生长点到树木的距离是影响木质藤本侵扰树木的重要因素。与相同生境中的树木相比,木质藤本的叶片密度小,但其比叶面积更大,叶片构建成本低,具有高的光合速率,木质藤本的这些特征使其比相同生境的树木具有更强的生长优势。本文研究结果对中国西南干热河谷退化植被的恢复与物种多样性保护具有重要意义。