放牧/刈割干扰下物种适应策略及资源可利用性梯度上的群落构建机理研究

来源 :南开大学 | 被引量 : 7次 | 上传用户:qq81205690
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植物对干扰的响应和群落构建机理是生态学研究的两个核心问题。近年来利用功能性状来揭示物种生存策略和群落组配机理被广泛接受。功能性状是指间接的通过影响物种的“生长一生殖一生存”三方面的个体表现,而影响物种适合度的任何一种“形态一生理一物候”性状。基于植物性状的方法为解释物种的生存策略和群落组配的不同生态学过程提供了有利手段。本研究采用以性状为基础的研究方法研究了不同草地利用方式下物种的适应策略和资源可利用性梯度上草地群落结构形成过程的可能机理。即:内蒙古草原放牧和割草条件下大针茅和克氏针茅的表型可塑性和繁殖策略,美国北加州山谷草地模拟放牧梯度上食草动物选择性取食和物种响应的关系以及坡地资源可利用性梯度上植物群落的构建机理。本文主要得出以下结论:1.在放牧干扰下,群落优势种克氏针茅具有较大的叶表型可塑性,而另一个优势种大针茅则表现出较大的整株表型可塑性。放牧条件下克氏针茅比大针茅具有更高的比叶面积和叶片/叶鞘比值,因此可能具有更强的再生速率和光合能力;放牧条件下大针茅的基面积和根冠比的变异增大,放牧可能导致了大针茅株丛破碎化和分蘖数的增加,克氏针茅具有更强的耐牧适应性。大针茅和克氏针茅在放牧条件下的可塑性均大于割草条件下的可塑性。2.放牧对大针茅和克氏针茅的繁殖过程有明显不同的影响。放牧能显著增加克氏针茅的营养枝数/生殖枝数比例,能显著降低大针茅的营养枝重/生殖枝重比例,说明放牧能显著地增加克氏针茅对营养繁殖的投入,能显著地提高大针茅对有性繁殖的投入;两个物种在繁殖策略上的逆向调节,可能是它们在放牧干扰下能够互相取代的重要机制。3.物种的高度、相对生长速率决定着物种的放牧响应,不同的物种采取不同的策略适应放牧干扰。并不是所有的增加者都是耐受性物种。许多物种的性状表明它们有着明显较高的营养品质(即较高的SLA,较低的LDMC),但实际上是采用避牧性策略应对食草动物的取食(较矮的高度、带刺以及叶片中较高的硅含量)。4.功能多样性格局表明低生产力群落可能主要是由环境筛滤作用和地下部竞争作用产生的,而高生产力群落更多的是由地上部竞争和物种的优势度决定的。5.在美国北加州山谷草地,近几十年的放牧干扰活动对植物群落的演替过程产生了重要影响,特别是对植株高度和种子大小有较强的选择性。
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