【摘 要】
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植物功能性状以其容易观察和测量,能反映植物对外界环境条件响应的特性而被生态学家所重视。植物对特定环境的适应过程中,通常会演化形成一整套特色鲜明的植物性状。植物功能
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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植物功能性状以其容易观察和测量,能反映植物对外界环境条件响应的特性而被生态学家所重视。植物对特定环境的适应过程中,通常会演化形成一整套特色鲜明的植物性状。植物功能性状与环境相互关系的量化表达则是模拟和预测植物响应未来环境变化的重要基础。
植物在长期适应干旱气候的过程中,已经形成了一系列独特的植物性状。通过对植物性状与环境因子的量化描述,将为预测和模拟干旱区植物对未来全球变化情景下的响应和适应机制提供量化基础。准噶尔盆地干旱植物群落为验证科学假设提供了理想的平台。
本文以新疆荒漠区植物为研究对象,拟量化地分析植物对干旱环境的适应和响应对策。研究区域位于中国新疆准噶尔盆地及其周边区域。在31个观测样地中,测量了110种沙漠物种的比叶重(LMA)、单位重量氮含量(Nmass)、单位面积氮含量(Narea)和叶片干物质含量(LDMC)和36个植物形态学性状。通过插值法获得每个样地的生物气候数据。分别在物种和群落水平上分析了植物性状与气候因子间的关系。本研究主要的研究成果包括以下几点:(1)物种水平上LDMC、Nmass和Narea很大程度上由系统发育决定;(2)根据气候因子对植物性状变异的影响来看,水分可利用性(α)是决定性状变异主要的气候因子,MAWA次之;(3)在群落水平上,新疆沙漠的LMA随气候干燥增加,Nmass与水热最优化组合密切相关。LDMC与气候相关性较小,主要归因于植物对干旱胁迫的两种适应机制间的互作;Narea与气候因子相关性较低,可归因于LMA和Nmass的抵消作用;(4)非禾草草本的盖度是指示新疆干旱气候梯度的标志性状。(5)尽管缺少一系列明显的叶属性替代,叶大小、叶质地、叶形状、叶颜色、叶厚度、光合作用途径和物候等仍然表现出植物对干旱气候的适应。
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