论文部分内容阅读
环境过滤和竞争排斥是群落构建中的两个重要生态学过程。两者在群落构建过程中的相对重要性可以通过分析功能多样性随环境的变化来揭示。本研究的第一章检验了广东鼎湖山20公顷森林样地的92个物种的6个性状(叶绿素含量、叶干物质含量、叶面积、比叶面积、叶厚度和木材密度)的功能优势度和多样性与环境因子的关联,以推断群落构建的过程。partial Mantel test的结果显示功能优势度随地形的凹凸度和土壤肥力的梯度而变化,证明环境过滤作用的持续影响。凹凸度和土壤肥力分别与光照和土壤养分正相关,功能多样性随凹凸度和土壤肥力的增加而升高,证明了在资源较好的区域物种功能趋异,响应资源分割和竞争作用的增强;而共存的物种在环境压力较大的区域是功能趋同的,因为环境过滤作用的效应更强。研究结果还发现不同的环境因子可以提高或降低性状的多样性,证明不同的性状与不同的环境条件相关,且在逐步回归模型中,9%到41%的多样性变异可以被环境因子解释,因此应根据研究的环境因子选择性状。凹凸度和土壤肥力预测功能多样性格局的能力最强,分别为模型贡献了30.5%和29.0%的R2。第一章的研究证明地形的凹凸度和土壤肥力是控制群落构建过程的关键环境因子,且环境因子可影响不同性状的功能多样性格局。 亚热带森林生态系统对于全球的碳循环具有重要的作用,但是现有的研究尚未清晰解释局域环境因子和功能多样性如何调节树木地上部分碳储量的分布。本研究的第二章检验了环境因子、植物功能优势度和多样性如何影响鼎湖山20公顷样地小尺度的碳储量分布。研究结果发现小尺度的碳储量空间变异极大,上述三个因子都显著影响碳储量的分布,但不同性状的功能优势度和多样性与碳储量有不同的关系,叶面积和比叶面积的优势度及多样性与碳储量负相关,叶干物质含量和最大胸径则与碳储量正相关。结构方程模型中,环境因子可以解释26%到44%的功能优势度和多样性的变异,功能优势度和多样性的模型分别可以解释碳储量34%和32%的变异。在逐步回归模型中,功能优势度和多样性亦能解释碳储量相似比例的变异,加入环境因子后模型的解释力提升。最大胸径的多样性能最好地解释碳储量,为模型贡献了28.4%的R2。功能优势度与多样性的显著关系说明了选择效应和互补效应同时影响了碳储量的分布。结构方程模型的结果为显示3个因子与碳储量的复杂关系提供了一个框架,并强调了局域环境因子对于碳储量的直接和间接(功能优势度和多样性)效应。第二章的研究结果揭示了局域环境因子和功能多样性调节树木地上部分碳储量分布的作用。