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植物功能性状与环境和生态系统功能 被引量：394
1
作者 孟婷婷 倪健 王国宏 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期150-165,共16页
植物性状反映了植物对生长环境的响应和适应,将环境、植物个体和生态系统结构、过程与功能联系起来(所谓的“植物功能性状”)。该文介绍了植物功能性状的分类体系,综述了国内外植物功能性状与气候(包括气温、降水、光照)、地理空间变异... 植物性状反映了植物对生长环境的响应和适应,将环境、植物个体和生态系统结构、过程与功能联系起来(所谓的“植物功能性状”)。该文介绍了植物功能性状的分类体系,综述了国内外植物功能性状与气候(包括气温、降水、光照)、地理空间变异(包括地形地貌、生态梯度、海拔)、营养、干扰(包括火灾、放牧、生物入侵、土地利用)等环境因素,以及与生态系统功能之间关系的研究进展,探讨了全球变化(气候变化和CO2浓度升高)对个体和群落植物功能性状的影响。植物功能性状的研究已经取得很多成果,并应用于全球变化、古植被恢复和古气候定量重建、环境监测与评价、生态保护和恢复等研究中,但大尺度、多生境因子下的植物功能性状研究仍有待于加强,同时需要改进性状的测量手段;我国的植物功能性状研究还需要更加明朗化和系统化。 展开更多
关键词 植物性状 植物功能性状 植物功能型 环境 生态系统功能
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植物功能性状对环境的响应及其应用 被引量：83
2
作者 冯秋红 史作民 董莉莉 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期125-131,共7页
综述植物功能性状对环境因子(降水、温度、光照、土壤肥力及大气成分)的响应、植物功能性状之间的关系及其对环境的响应,探讨植物功能性状在全球叶片经济型谱、生态系统结构与功能、干扰响应与恢复、模型模拟、植物功能型/群及系统发育... 综述植物功能性状对环境因子(降水、温度、光照、土壤肥力及大气成分)的响应、植物功能性状之间的关系及其对环境的响应,探讨植物功能性状在全球叶片经济型谱、生态系统结构与功能、干扰响应与恢复、模型模拟、植物功能型/群及系统发育与进化等研究中的应用。提出植物功能性状研究的方向及所面临的问题。 展开更多
关键词 植物功能性状 响应 性状对 全球叶片经济型谱 植物功能群
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海南岛热带低地雨林群落水平植物功能性状与环境因子相关性随演替阶段的变化 被引量：47
3
作者 卜文圣 臧润国 +2 位作者 丁易 张俊艳 阮云泽 《生物多样性》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期278-287,共10页
以功能性状为基础的方法可以用来探讨植物群落中功能性状如何响应环境并揭示植物生态策略的潜在驱动力,但有关功能性状与环境因子之间的关系随植物群落演替变化的研究仍然匮乏。作者以海南岛热带低地雨林刀耕火种弃耕后处于不同演替阶... 以功能性状为基础的方法可以用来探讨植物群落中功能性状如何响应环境并揭示植物生态策略的潜在驱动力,但有关功能性状与环境因子之间的关系随植物群落演替变化的研究仍然匮乏。作者以海南岛热带低地雨林刀耕火种弃耕后处于不同演替阶段的次生林(包括弃耕后恢复15年、30年及60年的次生林)和老龄林为对象,通过群落学调查和对木本植物的功能性状及样地环境因子的测定,分析了群落水平植物功能性状与环境因子关系随演替阶段的变化规律。结果表明,随着演替的进行,林冠开阔度、土壤养分、比叶面积、叶片氮含量、叶片磷含量和叶片总有机碳含量逐渐降低,叶片干物质含量、木材密度、潜在最大高度逐渐升高,而土壤水分和叶片钾含量变化不大。多元逐步回归分析表明,影响群落水平植物功能性状的主要环境因子随演替阶段而发生显著的变化,在15年、30年和60年的次生林及老龄林中,对群落水平植物功能性状影响最大的环境因子依次为土壤有机质和pH值、林冠开阔度和土壤总磷含量、土壤总钾和有效磷含量,以及土壤有机质含量和磷含量。同一功能性状在不同演替阶段受到不同环境因子的控制,同时各功能性状又能够对不同演替阶段所处的特殊环境产生一定的适应性。 展开更多
关键词 热带低地雨林 植物功能性状 次生演替 刀耕火种 环境因子
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羊草的地上-地下功能性状对氮磷施肥梯度的响应及关联 被引量：42
4
作者 詹书侠 郑淑霞 +1 位作者 王扬 白永飞 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期36-47,共12页
羊草(Leymus chinensis)是我国北方典型草原群落的主要建群种和优势种,由于长期的过度放牧,羊草草原生态系统的结构和功能严重退化。养分添加作为恢复草地生态系统的一种管理措施,其应用目前还处于实验性研究阶段。关于羊草的地上-地下... 羊草(Leymus chinensis)是我国北方典型草原群落的主要建群种和优势种,由于长期的过度放牧,羊草草原生态系统的结构和功能严重退化。养分添加作为恢复草地生态系统的一种管理措施,其应用目前还处于实验性研究阶段。关于羊草的地上-地下功能性状对养分添加,尤其是P添加的响应研究较少,相关机制尚不十分清楚。为此,该文以羊草为研究对象,通过温室栽培进行N(50,100,250 mg N·kg–1)和P(5,10,25 mg P·kg–1)各3个水平的养分添加实验,研究羊草的地上-地下功能性状对N、P添加的响应及适应机制。主要研究结果表明:1)羊草的地上生物量和总生物量主要受N添加的影响,N添加显著提高了羊草的地上生物量,而地下生物量主要受P添加的影响,尤其在中N和高N水平,P添加显著降低了羊草的地下生物量。羊草的根冠比受N、P添加的共同影响,随着N、P添加梯度加大,根冠比显著降低,N、P添加促进了羊草生物量向地上部分的分配和N、P向叶片的分配。2)在低N和高N水平,羊草对P添加的响应与适应机制不同。低N水平,羊草主要通过增加光合速率和比根长(SRL),提高光合能力和根系对N的获取能力促进地上部分的生长,而根系对P的吸收有利于地下部分的生长;在高N水平,P添加对羊草的个体生长无明显促进作用,甚至地下生物量明显受到P素抑制,羊草主要通过保持较高的比叶面积(SLA)和SRL,提高对光资源的截获能力和根系对N的获取和吸收能力,维持地上部分的生长。3)相对于地上性状,P添加对羊草的地下性状影响更大,羊草的SLA与SRL呈较弱的正相关关系,表明叶片与根系在资源获取和利用方面具有相对独立性。 展开更多
关键词 羊草 植物功能性状 地上-地下关系 氮磷分配 氮磷添加
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浙东常绿阔叶林植物功能性状对土壤含水量变化的响应 被引量：39
5
作者 许洺山 黄海侠 +5 位作者 史青茹 杨晓东 周刘丽 赵延涛 张晴晴 阎恩荣 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期857-866,共10页
研究群落演替过程中植物功能性状与土壤含水量的关系,揭示植物对水分供给变化的响应策略,具有重要的生态学意义。该研究以浙江东部天童山、南山和双峰山的3个常绿阔叶林演替系列为对象,旨在探索不同演替阶段常见植物的功能性状与森林群... 研究群落演替过程中植物功能性状与土壤含水量的关系,揭示植物对水分供给变化的响应策略,具有重要的生态学意义。该研究以浙江东部天童山、南山和双峰山的3个常绿阔叶林演替系列为对象,旨在探索不同演替阶段常见植物的功能性状与森林群落土壤含水量的相互关系。研究结果显示:森林演替中后期的树木高度、树冠面积、叶片干物质含量显著大于演替前期植物;相反,叶片净光合速率和蒸腾速率随演替进程而降低。随森林演替,表层土壤(0–20 cm)的含水量显著增加,深层土壤(20–40 cm)含水量随演替进程增加但不显著。表层土壤含水量与树木高度、树冠面积和叶片干物质含量显著正相关,与叶片净光合速率和蒸腾速率显著负相关;深层土壤含水量与树冠面积显著正相关,与叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著负相关。树木高度、树冠面积、叶片干物质含量、叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均可解释土壤含水量随演替进程的变化趋势,而冠长比对土壤水分变化的响应最为敏感。 展开更多
关键词 常绿阔叶林 土壤含水量 响应策略 演替系列 植物功能性状
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围封与放牧管理对高寒草甸植物功能性状和功能多样性的影响 被引量：37
6
作者 石明明 牛得草 +5 位作者 王莹 袁晓波 贺磊 韩炳宏 宗文杰 傅华 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1216-1225,共10页
植物功能性状能够响应生存环境的变化并直接决定着生态系统功能。为了揭示围封与放牧管理对物种共存和驱动群落构建的影响机理,该研究以青藏高原东缘高寒草甸为对象,分析了围封与放牧处理对植物功能性状和功能多样性的影响。结果显示:(1... 植物功能性状能够响应生存环境的变化并直接决定着生态系统功能。为了揭示围封与放牧管理对物种共存和驱动群落构建的影响机理,该研究以青藏高原东缘高寒草甸为对象,分析了围封与放牧处理对植物功能性状和功能多样性的影响。结果显示:(1)在群落水平,放牧显著降低了比叶面积和植物高度;在物种水平,放牧群落中多数杂类草比叶面积减小,而莎草类和禾草类的比叶面积在处理间无显著差异。(2)叶干物质含量与比叶面积在围封和放牧处理中均呈显著负相关关系,在放牧处理中,叶干物质含量与植物高度呈显著的二次函数关系,即随着叶干物质含量的增大,植物高度先减小后增大;在同等比叶面积的情况下,与围封相比,放牧降低了叶干物质含量;在相同叶干物质含量的情况下,与围封相比,放牧降低了植物高度。(3)放牧在总体上降低了种间性状的平均差异,植物性状表现出趋同响应,具体表现为放牧减小了叶干物质含量和植物高度的种间差异;与围封相比,放牧显著提高了功能均匀度,减小了功能分离度。研究表明,不同植物种对放牧的响应模式存在差异,放牧降低了种间对光资源的竞争,可能增加了对土壤养分的竞争,放牧驱动群落构建的过程中,土壤养分是非常重要的作用因子,说明放牧影响物种共存依赖于对多种资源的竞争。 展开更多
关键词 放牧 植物功能性状 功能多样性 种间竞争 高寒草甸
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内蒙古羊草草原不同退化阶段土壤养分与植物功能性状的关系 被引量：36
7
作者 李丹 康萨如拉 +7 位作者 赵梦颖 张庆 任海娟 任婧 周俊梅 王珍 吴仁吉 牛建明 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期991-1002,共12页
深入认识植物功能性状的生态学含义,对于阐明不同自然与人为干扰环境下的群落构建途径,进一步揭示生态系统服务维持机制具有重要的理论意义。该文以内蒙古锡林河流域羊草(Leymus chinensis)草原不同退化演替阶段的群落为研究对象,分析... 深入认识植物功能性状的生态学含义,对于阐明不同自然与人为干扰环境下的群落构建途径,进一步揭示生态系统服务维持机制具有重要的理论意义。该文以内蒙古锡林河流域羊草(Leymus chinensis)草原不同退化演替阶段的群落为研究对象,分析了土壤养分与植物功能性状的变化特征及两者之间的关系。结果表明:(1)退化导致土壤养分含量逐渐减少,全氮和全磷在未退化的羊草+杂类草群落与严重退化的羊草+冷蒿(Artemisia frigida)群落之间差异显著;(2)随着退化演替的进程,群落最大高度和叶片碳氮比减小,群落最大高度在未退化的羊草+杂类草群落与轻度退化的羊草+针茅(Stipa sp.)群落之间差异显著,碳氮比在未退化的羊草+杂类草群落与严重退化的羊草+冷蒿群落之间差异显著;(3)不同退化演替阶段的群落,其土壤养分对植物功能性状的影响有所差异。在羊草+针茅群落,速效氮与群落最大高度、叶片木质素含量和叶片碳氮比均呈显著负相关关系。而在羊草+糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)群落中,上述3种植物功能性状则表现为均与全磷含量显著正相关;(4)群落植物功能性状之间的关系也因退化阶段不同而有所不同。在轻度退化的羊草+针茅群落中,叶片木质素含量与其他4个功能性状显著正相关,叶片碳氮比与群落最大高度、叶干物质含量、木质素含量呈显著正相关关系。在严重退化的羊草+冷蒿群落中,所有性状均呈极显著正相关关系。表明植物通过功能性状的协调或组合,以适应贫瘠的土壤环境。上述结果深化了对典型草原退化演替的认识,对退化草地的恢复与保护具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 植物功能性状 土壤养分 退化演替 羊草草原 锡林河流域
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阴阳坡植物功能性状与环境因子的变化特征 被引量：33
8
作者 刘旻霞 马建祖 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2013年第1期102-106,共5页
植物性状反映了植物对生长环境的响应和适应,将环境、植物个体和生态系统结构、过程与功能联系起来,研究植物功能性状特征及其随坡向梯度的变化规律,对认识不同环境梯度下植物群落的形成及其对环境的适应机制具有重要意义。以高寒草甸... 植物性状反映了植物对生长环境的响应和适应,将环境、植物个体和生态系统结构、过程与功能联系起来,研究植物功能性状特征及其随坡向梯度的变化规律,对认识不同环境梯度下植物群落的形成及其对环境的适应机制具有重要意义。以高寒草甸植被为研究对象,测定了阴阳坡植物功能性状和土壤元素含量。结果表明:阳坡阴坡不同生境的土壤含水量、土壤全磷含量和有机质含量的变化均为阳坡<阴坡;土壤全氮含量在阳坡阴坡的变化不明显,而土壤氮磷比和pH值的变化均为阳坡>阴坡。阴阳坡上的植物功能性状除叶片氮含量变化不明显外,其它如叶片磷含量和比叶面积均表现出阴坡>阳坡,而叶片氮磷比则是阴坡显著小于阳坡。植物功能性状随坡向的规律性变化,反映了高寒草甸植被群落构建过程中环境对植被的筛选效应。相关分析表明:阴阳坡土壤含水量和土壤养分是影响植物功能性状的重要因子,其中土壤含水量为主导因子。 展开更多
关键词 植物功能性状 阳坡 阴坡 环境筛选 高寒草甸
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桂林岩溶石山青冈群落主要木本植物功能性状变异与关联 被引量：32
9
作者 刘润红 白金连 +5 位作者 包含 农娟丽 赵佳佳 姜勇 梁士楚 李月娟 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期828-841,共14页
研究植物功能性状变异以及不同性状之间的关系,有助于了解植物对环境的适应策略,对揭示群落构建和生物多样性维持机制具有重要意义。本研究以桂林岩溶石山青冈群落18种主要木本植物为研究对象,采用单因素方差分析、混合线性模型以及Pear... 研究植物功能性状变异以及不同性状之间的关系,有助于了解植物对环境的适应策略,对揭示群落构建和生物多样性维持机制具有重要意义。本研究以桂林岩溶石山青冈群落18种主要木本植物为研究对象,采用单因素方差分析、混合线性模型以及Pearson相关分析和主成分分析等方法探讨了不同生长型和生活型物种的9个枝、叶功能性状(叶绿素含量、叶片厚度、叶面积、叶干质量、比叶面积、叶干物质含量、叶组织密度、小枝干物质含量和小枝组织密度)的变异与关联。结果表明:(1)9个功能性状的变异程度不同,叶面积和叶干质量的种内和种间变异系数最大,小枝干物质含量和小枝组织密度的种内和种间变异系数最小。(2)在生长型水平上,乔木、灌木和木质藤本的绝大部分功能性状差异显著。(3)对于不同生活型植物,除叶面积和比叶面积为落叶植物显著大于常绿植物外,其余7个功能性状皆为常绿植物显著大于落叶植物。(4)不同生长型和生活型植物功能性状的种内和种间变异大小存在差异,除部分植物功能性状在一些功能型上表现为种内变异高于种间变异,其余功能性状的种间变异皆高于种内变异。(5)各功能性状之间关系在个体水平和物种水平大致相同,但是个体水平上的显著相关比例高于物种水平。研究发现,植物功能性状的种间变异基本高于种内变异,但种内变异不容忽略。此外,不同生长型和生活型物种采取不同的生态策略来适应喀斯特生境。今后的研究应基于个体水平采样并结合环境因子从生长型和生活型等不同功能型角度上深入探究植物功能性状在种内和种间等不同尺度上的变异与关联。 展开更多
关键词 岩溶石山 青冈群落 植物功能性状 种间变异 种内变异
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喀斯特森林不同演替阶段植物群落物种多样性、功能性状、化学计量及其关联 被引量：28
10
作者 喻阳华 钟欣平 +2 位作者 郑维 陈志霞 王俊贤 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期2408-2417,共10页
探讨森林植物群落物种多样性、功能性状与化学计量特征及其内在关联,有助于构建结构-性状-功能的研究脉络,深入理解生态系统的过程与功能,为群落结构优化配置和调控提供科学依据。以贵州喀斯特高原峡谷区森林草灌、灌木、灌乔和乔木4个... 探讨森林植物群落物种多样性、功能性状与化学计量特征及其内在关联,有助于构建结构-性状-功能的研究脉络,深入理解生态系统的过程与功能,为群落结构优化配置和调控提供科学依据。以贵州喀斯特高原峡谷区森林草灌、灌木、灌乔和乔木4个演替阶段的植物群落为对象,通过群落学调查和植物功能性状、生态化学计量测度,研究其物种多样性、功能性状和化学计量特征及其互作关系。结果表明:(1)乔木阶段的Shannon-Wiener指数与Pielou均匀度指数均为最高,依次达8.62、2.41,表明伴随着群落演替,物种分布的均匀程度增加。(2)植物群落物种多样性指数之间仅Margalef丰富度指数与Simpson优势度指数未呈显著相关(-0.644),其余均为显著或极显著相关关系,表明物种多样性指数之间存在较强的促进或抑制作用。(3)叶片厚度与其余指标,以及群落物种多样性指数与功能性状、化学计量之间均未呈显著相关,比叶面积(SLA)仅与土壤N∶P呈显著正相关(0.742),表明群落物种多样性、功能性状和生态化学计量特征之间的相关性较弱。(4)SLA为灌木阶段的272.13 cm2/g为最大,δ13C值在演替后期略高,草灌、灌木阶段倾向于受N、P共同限制,说明随演替进展,植物的适应策略和资源利用对策等均发生了一定的调整,表明植物和环境之间存在较强的协变关系。(5)该区森林培育时,应构建完整的乔木、灌木和草本层片,提高生态系统对养分矿化、转化和循环等的自调控能力。 展开更多
关键词 物种多样性 植物功能性状 生态化学计量 关联 森林演替
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刈割和施肥对高寒草甸物种多样性和功能多样性时间动态及其关系的影响 被引量：26
11
作者 孔彬彬 卫欣华 +2 位作者 杜家丽 李英年 朱志红 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期187-199,共13页
强烈扰动和环境胁迫对植物群落的物种多样性(SD)和功能多样性(FD)有重要影响,但SD和FD随时间的变化模式及其关系至今少有研究。该研究通过对高寒矮生嵩草(Kobresia humilis)草甸为期7年(2007–2013年)的刈割(3个水平:不刈割、留茬3 cm... 强烈扰动和环境胁迫对植物群落的物种多样性(SD)和功能多样性(FD)有重要影响,但SD和FD随时间的变化模式及其关系至今少有研究。该研究通过对高寒矮生嵩草(Kobresia humilis)草甸为期7年(2007–2013年)的刈割(3个水平:不刈割、留茬3 cm和留茬1 cm)和施肥(2个水平:施肥和不施肥)控制实验探讨了SD和FD随时间的变化模式及其关系。研究结果显示:(1)刈割显著增加了SD和FD,施肥处理则降低了SD,对FD增加仅有微弱影响;(2)各处理群落的SD随着时间而下降,FD则随时间增加;(3)随着刈割强度的增加,SD(x)-FD(y)关系由正线性相关变为无相关,斜率大小为slopel≥slopem>slopeh(下标l、m和h分别表示轻度、中度和重度扰动强度),施肥并不会改变此关系形式和斜率;(4)刈割与施肥对SD和FD的互作效应都不显著,且不施肥群落SD(x)-FD(y)关系的斜率也为slopel≥slopem>slopeh。上述结果说明,刈割并不一定导致植物功能性状的趋同构建,也能引发趋异构建,而施肥引起的强烈种间竞争也并未显著增强趋异构建过程,这与植物群落构建理论的预测不完全一致。与施肥相比,刈割扰动是决定群落中SD-FD时间关系形式的主要因素,并决定着SD-FD关系斜率的变化。 展开更多
关键词 刈割 施肥 植物功能性状 物种多样性 功能多样性
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中国南方灌丛优势木本植物叶的氮、磷含量及其影响因素 被引量：24
12
作者 李家湘 徐文婷 +5 位作者 熊高明 王杨 赵常明 卢志军 李跃林 谢宗强 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期31-42,共12页
探索植物器官中氮(N)、磷(P)含量沿环境梯度的分异规律,有助于揭示陆地生态系统物质循环和植物养分适应策略的过程和机制。该文采用分层随机抽样法,在中国南方12个省市区布设462个灌丛样点,对其中193种优势木本植物叶N、P含量进行调查... 探索植物器官中氮(N)、磷(P)含量沿环境梯度的分异规律,有助于揭示陆地生态系统物质循环和植物养分适应策略的过程和机制。该文采用分层随机抽样法,在中国南方12个省市区布设462个灌丛样点,对其中193种优势木本植物叶N、P含量进行调查取样。结果表明:1)南方灌丛优势木本植物叶的N、P含量几何均值分别为16.57 mg·g^(–1)和1.02 mg·g^(–1);其中,落叶木本植物(17.91 mg·g^(–1)、1.14 mg·g^(–1))显著高于常绿木本植物(15.19 mg·g^(–1)、0.89 mg·g^(–1));叶P含量较N含量具有更大的变异性和环境依赖性。2)随年平均气温(MAT)的升高,常绿木本植物叶N、P含量降低,落叶木本植物叶N、P含量呈逐渐增加的趋势;随年降水量(MAP)的增加,常绿木本植物叶N含量降低,落叶木本植物叶N含量增加,两者P含量下降。3)土壤N含量的增加对两者叶的N含量无显著影响;但随土壤P含量的增加,常绿和落叶木本植物叶P含量均显著增加。4)广义线性回归显示,植物生活型分别可解释叶N、P变异的7.6%和14.4%,MAP和土壤P含量分别解释了0.8%和16.4%的叶P变异。结果表明,中国南方灌丛中优势植物叶的N含量主要受不同生活型植物生长需求所决定,而P含量则受气候、土壤和植物生活型共同决定。 展开更多
关键词 热带亚热带 植物功能性状 植物生活型 生态化学计量
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环境及遗传背景对延河流域植物叶片和细根功能性状变异的影响 被引量：23
13
作者 郑颖 温仲明 +1 位作者 宋光 丁曼 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2682-2692,共11页
研究环境筛选作用和植物系统发育背景对植物群落构建产生的影响,有助于理解植物在生长过程中对资源的分配利用和对环境的适应规律。以延河流域3个植被带(森林带、森林草原带及典型草原带)稳定的自然植物群落为研究对象,调查了31个样地10... 研究环境筛选作用和植物系统发育背景对植物群落构建产生的影响,有助于理解植物在生长过程中对资源的分配利用和对环境的适应规律。以延河流域3个植被带(森林带、森林草原带及典型草原带)稳定的自然植物群落为研究对象,调查了31个样地107种植物,隶属于35个科78个属,测量了6种叶片和3种细根性状。分别对3个植被带和不同植物科植物的叶片和细根性状做单因素方差分析,结果表明:叶片氮含量和细根氮含量在3个植被带间无显著差异,叶厚度、比叶面积、叶组织密度、叶片磷含量、叶片氮磷比、比根长、根组织密度在3个植被带间差异极显著。由南向北随着气候干旱的加剧,植物通过调节叶片和细根性状,表现出了不同的适应策略:森林带植物叶片相对生长速率高,根系防御力强;森林草原带植物叶片防御力强,根系相对生长速率快。不同科的植物在相同的环境条件下,对于资源的竞争力和胁迫的忍耐力也有所不同,比如豆科植物具有远远高于其他科的叶片和细根氮含量,但是对养分的利用效率并不高。GLM分析结果说明,所涉及的植物功能性状的空间变异主要来自于年均降雨量的变化及植物科的差异,如16.26%的比叶面积的变异可由年均降雨量变化解释,4.02%可由植物科的差异解释。物种水平上,叶厚度、比叶面积、叶组织密度、比根长、根组织密度、叶片磷含量是对气候干燥度变化响应敏感的植物功能性状,其空间变异主要由环境差异所致。延河流域的植物群落在形成过程中,存在明显的环境筛选效应。这表明,环境异质性在植被恢复实践中必须予以考虑。 展开更多
关键词 环境因子 遗传背景 植物功能性状 延河流域
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延河流域森林草原区不同植物功能型适应策略及功能型物种数量随退耕年限的变化 被引量：21
14
作者 郑颖 温仲明 +1 位作者 宋光 丁曼 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第17期5834-5845,共12页
不同退耕年限退耕地的环境差异以及不同生物间的相互作用导致各阶段植物功能型物种数量不同。研究退耕地植被自然恢复过程中不同植物功能型适应策略及功能型物种数量随退耕年限的变化,对于理解植物对环境的响应机制及植物的适应策略具... 不同退耕年限退耕地的环境差异以及不同生物间的相互作用导致各阶段植物功能型物种数量不同。研究退耕地植被自然恢复过程中不同植物功能型适应策略及功能型物种数量随退耕年限的变化,对于理解植物对环境的响应机制及植物的适应策略具有重要意义。采用空间序列代替时间序列的方法,以延河流域森林草原区不同退耕年限、自然恢复的植物群落为研究对象,调查了不同退耕年限的植物群落33个,共44种植物,涉及16个科35个属,分别测定了每个物种的叶厚度、比叶面积、叶组织密度、叶片氮含量、比根长、根组织密度、细根氮含量等7项能够反映植物生存对策且易于测量的功能性状。依据这7项植物功能性状,采用数量分类方法将全部物种划分为3个功能型。结果表明:(1)根据C-S-R理论,功能型Ⅰ植物用于防御的投资较多,生长速率处于中间水平,偏向于"胁迫-干扰型",功能型Ⅱ植物能够通过维持体内的养分平衡的方式对抗资源贫瘠或干旱的环境,偏向于"胁迫-竞争型"对策,而功能型Ⅲ植物吸收大量的营养和资源用于生长,偏向于"竞争型";(2)功能型Ⅰ在整个植被恢复时间序列中占据优势地位(61%—80%),并呈增加趋势,功能型Ⅱ则由恢复初期的25%降低为恢复后期的15%,功能型Ⅲ从恢复初期的14%降低到恢复后期的5%。同时,在功能型Ⅰ内部,优势物种也发生着相应的相互替代。虽然土壤养分含量整体上随着植被自然恢复时间的延长而呈上升趋势,但是植物的生存环境并未改善到不存在干扰与胁迫的程度。因此,在植被恢复初期的四、五十年内,"胁迫-干扰型"策略的植物占据着绝对优势。随着植被恢复时间的延长,能够高效利用资源且抗胁迫能力强的物种代替了以快速生长和传播为适应策略的物种。 展开更多
关键词 植物功能性状 植物功能型 适应策略 延河流域
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草地利用方式对温性典型草原优势种植物功能性状的影响 被引量：20
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作者 张景慧 王铮 +3 位作者 黄永梅 陈慧颖 李智勇 梁存柱 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期818-833,共16页
当外界环境发生变化后植物能够改变自身功能性状及时调整适应策略,因此植物功能性状能够有效地反映植物对草地利用变化的响应,然而在内蒙古草原从植物功能性状角度开展草地利用方式影响的研究略少。该研究以内蒙古典型草原大针茅(Stipa ... 当外界环境发生变化后植物能够改变自身功能性状及时调整适应策略,因此植物功能性状能够有效地反映植物对草地利用变化的响应,然而在内蒙古草原从植物功能性状角度开展草地利用方式影响的研究略少。该研究以内蒙古典型草原大针茅(Stipa grandis)、羊草(Leymus chinensis)、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)和冷蒿(Artemisia frigida) 4种主要优势种为研究对象,探讨在长期自由放牧、割草、短期围封和长期无干扰的影响下优势种植物功能性状的差异,以期从功能性状视角,揭示植物在受到外界干扰后的适应策略,旨为天然草地的可持续管理提供基础数据支持和科学依据。结果表明:1)除糙隐子草外,在长期放牧后内蒙古典型草原优势植物植株高度、根长和植物碳氮含量降低,这些性状的变化能够使植物个体小型化,适口性降低,表明植物通过逃避放牧的策略适应长期自由放牧的干扰;在割草管理方式下,优势种的高度和比叶面积有增加的趋势,其中冷蒿的氮含量对割草响应最敏感,其根、茎、叶中的氮含量均在割草样地最低;围封和长期无干扰处理下植物的碳氮含量增加,表明在干扰强度降低后,植物通过功能性状的改变从资源获取策略向资源储藏策略转变。2)对优势种功能性状集合分析表明,糙隐子草具有较低的植株高度和较高的比叶面积,冷蒿具有较高的木质素含量和氮含量,这些性状能够使两种植物被家畜采食量减少,并保证其具有较强的再生能力,这可能是糙隐子草和冷蒿耐牧的原因;大针茅具有最高的植株高度、最大的叶片干物质含量,以及最高的茎、叶纤维素含量,说明大针茅是非常典型的竞争物种,在干扰较低的条件下,大针茅采取竞争策略对其他物种产生较大的竞争压力可能是其占优势的重要原因。 展开更多
关键词 植物功能性状 草地利用方式 典型草原 优势种 元素性状
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陕北黄土高原刺槐植物功能性状与气象因子的关系 被引量：20
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作者 宋光 温仲明 +1 位作者 郑颖 丁曼 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2013年第3期125-130,共6页
为阐明刺槐植物功能性状在黄土高原不同环境下的变异规律,探明刺槐对黄土高原环境的适应策略,对陕西省境内从中部向北的14个县(市、区)的刺槐植物功能性状进行测定与统计分析。研究了不同生境刺槐植物功能性状的种内差异、刺槐功能性状... 为阐明刺槐植物功能性状在黄土高原不同环境下的变异规律,探明刺槐对黄土高原环境的适应策略,对陕西省境内从中部向北的14个县(市、区)的刺槐植物功能性状进行测定与统计分析。研究了不同生境刺槐植物功能性状的种内差异、刺槐功能性状间的相关关系及气象因子对刺槐植物功能性状的影响。结果表明:(1)除叶氮含量(LNC)、根组织密度(RTD)和根氮含量(RNC)在各采样点之间的差异不显著之外,其他8个性状在各采样点之间均表现出显著的差异(P<0.05)。(2)刺槐植物功能性状相互之间都有一定的相关关系,比叶面积(SLA)与叶厚度(LT)、叶组织密度(LTD)和比根长(SRL)呈极显著负相关关系,根磷含量(RPC)与叶磷含量(LPC)和比根长(SRL)呈显著正相关关系,根组织密度(RTD)与比根长(SRL)呈极显著负相关关系。(3)逐步回归分析结果表明,不同的气象因子对刺槐植物功能性状的影响是不同的,对刺槐植物功能性状影响最大的气象因子是年均降水量(MAP)、年均温度(MAT)和年日照时数(ASR)。 展开更多
关键词 植物功能性状 刺槐 黄土高原 气象因子 适应策略
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柴达木盆地荒漠植物功能性状及其对环境因子的响应 被引量：18
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作者 霍佳璇 任梁 +7 位作者 潘莹萍 赵瑾 向响 余程 孟德惠 王源源 鲁瑞洁 黄永梅 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期4494-4503,共10页
植物功能性状是植物适应环境的外在表达,反映了植物在不同环境中的生存策略,探究干旱区荒漠植物功能性状及其与环境之间的关系,有助于理解植物适应极端干旱环境的生态对策,为保护荒漠地区生态系统提供理论依据。以柴达木盆地为研究区,选... 植物功能性状是植物适应环境的外在表达,反映了植物在不同环境中的生存策略,探究干旱区荒漠植物功能性状及其与环境之间的关系,有助于理解植物适应极端干旱环境的生态对策,为保护荒漠地区生态系统提供理论依据。以柴达木盆地为研究区,选取8个植物功能性状指标,包含4种植物生活型,10种荒漠植物,探究荒漠植物功能性状的基本特征及其对环境因子的响应。研究表明:柴达木盆地植物叶片碳含量(LCC)、叶片氮含量(LNC)、叶片磷含量(LPC)、叶片C∶N、叶片N∶P、叶片稳定碳同位素(Leafδ^(13)C)、叶片干物质含量(LDMC)和植株高度(Height)的变化范围分别为272.07-466.00mg/g、12.40-44.50mg/g、0.51-2.07mg/g、8.62-29.74、11.37-39.29、-27.38‰--14.80‰、100-480mg/g、3.00-264.22cm。不同生活型间LNC、LPC、叶片N∶P和LDMC差异不显著,LCC、叶片C∶N、叶片δ^(13)C和植株高度存在显著差异。LNC、LPC和叶片N∶P与全球、中国和青藏高原相比不存在显著差异,但与中国其他植被类型相比差异显著。冗余分析结果显示,气候因素中年均温对柴达木盆地荒漠植物功能性状的影响较大,植株高度、LDMC、LCC和叶片δ^(13)C随着年均温的升高而增加,土壤因子中砂粒含量和砾石含量对荒漠植物功能性状影响较大。研究结果揭示了气候和土壤物理性质对荒漠植物生存的重要性,表明柴达木盆地荒漠植物采取的生存适应策略为缓慢投资⁃收益型,不同生活型之间存在生态位分化,以适应不同干旱程度的生存环境。 展开更多
关键词 柴达木 荒漠植物 植物功能性状 环境因子 植物生活型 生存策略
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森林与灌丛的灌木性状揭示不同的生活策略 被引量：19
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作者 曹嘉瑜 刘建峰 +7 位作者 袁泉 徐德宇 樊海东 陈海燕 谭斌 刘立斌 叶铎 倪健 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期715-729,共15页
灌木是森林和灌丛生态系统的重要组成部分,探究森林与灌丛灌木功能性状的差异,可揭示灌木在不同生境的适应策略。该研究以金华北山森林群落林下灌木层、低山灌丛和山顶灌丛共24个样地中的优势灌木为研究对象,分析叶片和小枝9个功能性状... 灌木是森林和灌丛生态系统的重要组成部分,探究森林与灌丛灌木功能性状的差异,可揭示灌木在不同生境的适应策略。该研究以金华北山森林群落林下灌木层、低山灌丛和山顶灌丛共24个样地中的优势灌木为研究对象,分析叶片和小枝9个功能性状在3种生境下的总体差异,以及种间、种内变异和不同生活型的差异。结果表明:1)9个性状在3种不同生境下存在差异。林下灌木具有较大的叶面积和比叶面积,较小的叶干物质含量、叶和小枝的组织密度,低山灌丛相较于山顶灌丛具有较大的叶厚度、叶组织密度和较小的比叶面积、小枝干物质含量。2)林下灌木的比叶面积、小枝直径、小枝组织密度和小枝干物质含量的种内种间变异系数最大,低山灌丛的比叶面积、叶和小枝的干物质含量、叶和小枝的组织密度的种内种间变异系数最小。3)不同生活型间,林下常绿灌木的叶厚度、叶组织密度、叶干物质含量显著高于落叶灌木,落叶灌木的比叶面积显著高于常绿灌木,而山顶灌丛叶厚度和比叶面积的差异规律与林下灌木相同,叶组织密度和叶干物质含量的差异与其相反。4)影响灌木性状的主要因素是物种以及物种和生境的交互作用。总之,森林群落林下灌木形成较大叶面积和比叶面积,较小叶和小枝组织密度、叶干物质含量的性状组合,以快速生长而适应光照较弱、竞争作用强的林下环境,是资源获取型策略;低山灌丛和山顶灌丛具有较大叶厚度、组织密度、干物质含量和小枝组织密度和较小叶面积、比叶面积等一系列储存养分、慢速生长的性状组合,属于资源保守型策略。灌木植物性状的不同组合及其所反映的不同生活策略,对亚热带地区退化植被的生态恢复具有指导意义。 展开更多
关键词 灌木 植物功能性状 亚热带森林 灌丛 生境 生活史对策
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天山森林植物功能性状与碳库沿海拔梯度的变化 被引量：17
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作者 孙雪娇 常顺利 +1 位作者 张毓涛 李吉玫 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第14期4994-5005,共12页
植物功能性状是能够将植物个体特征、群落结构和生态系统功能结合起来的良好载体,但关于在环境梯度上如何通过植物功能性状的连续变化来构建群落、以及植物功能性状如何反映生态系统功能等问题尚有较多疑问。为探讨天山森林植物功能性... 植物功能性状是能够将植物个体特征、群落结构和生态系统功能结合起来的良好载体,但关于在环境梯度上如何通过植物功能性状的连续变化来构建群落、以及植物功能性状如何反映生态系统功能等问题尚有较多疑问。为探讨天山森林植物功能性状与其碳库在海拔梯度上的联系,分析了14个群落尺度上的植物功能性状指标和各组分碳密度沿海拔的变化规律及二者之间的关系。结果表明:(1)受海拔梯度上环境因子的影响,群落尺度上植物功能性状和碳密度的垂直分布并不一致:随海拔升高,叶片碳氮比(C/N)逐渐上升,叶片碳含量(C_(leaf))、比根长(SRL)和植株高度(H)升高后降低,叶绿素含量(Chl)、细根磷含量(P_(root))、叶片氮磷比(N/P)逐渐下降,细根碳含量(C_(root))先升高后趋于平缓,细根氮含量(N_(root))先下降后又有所回升,叶片氮含量(N_(leaf))、木质素含量(LLC)、叶干物质含量(LDMC)、细根干物质含量(RDMC)在各海拔段间无显著差异;(2)比根长(SRL)和植株高度(H)通过影响资源的获取和利用,C与P通过对养分的限制和在器官中的分配,从而影响植被光合作用,与天山森林碳密度显著相关;高木质素含量(LLC)导致植物残体分解速率变慢而与土壤碳密度(SCD)和群落总碳密度(TCD)呈显著负相关关系。随海拔升高,植被碳密度(VCD)先升后降,土壤碳密度(SCD)和总碳密度(TCD)逐渐升高。植物功能性状与环境因子和森林的结构功能相互作用、相互影响,三者之间的关系还需在大尺度上进一步验证。 展开更多
关键词 植物功能性状 碳密度 海拔梯度 天山 云杉森林
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氮添加和干旱对呼伦贝尔草原5种植物性状的影响 被引量：15
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作者 周一平 张玉革 +3 位作者 马望 梁潇洒 马欣雨 王正文 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期41-48,共8页
植物功能性状能够反映植物对环境变化的响应,但是很少有研究同时考虑多个气候变化因子交互对植物功能性状的影响。基于氮添加(0 g·m^−2·a^−1和10 g·m^−2·a^−1)和干旱(减少66%生长季(5-8月)降水量)模拟实验,测量了... 植物功能性状能够反映植物对环境变化的响应,但是很少有研究同时考虑多个气候变化因子交互对植物功能性状的影响。基于氮添加(0 g·m^−2·a^−1和10 g·m^−2·a^−1)和干旱(减少66%生长季(5-8月)降水量)模拟实验,测量了呼伦贝尔草原5种优势植物的叶片形态学特征、叶片化学计量学特征以及植被高度等多个指标,探讨了呼伦贝尔草原植物对于土壤养分和水分变化的响应。结果表明,(1)干旱能够促进氮添加对土壤可利用氮特别是硝态氮含量的提升。(2)氮添加显著增加叶片N含量,降低叶片P含量,增加叶片氮磷比;干旱降低叶片N含量和叶片P含量,对叶片氮磷比影响不显著;植物叶片N、P含量受氮添加和干旱交互作用的显著影响,并在氮添加情况下施加干旱能够进一步增加P素对植物生长的限制作用。(3)氮添加处理下植物倾向于采取资源获取型策略,增加高度和比叶面积(SLA),降低叶片干物质含量(LDMC);干旱处理下植物倾向于资源保守型利用策略,降低高度和SLA,增加LDMC和叶片C含量;而植物高度、SLA、LDMC和叶片C含量不受氮添加和干旱交互作用的显著影响。研究表明,草地生态系统氮、水循环之间存在偶联关系,两者共同影响了植物养分吸收,决定植物叶片化学计量特征;而氮添加对植物资源利用策略影响更多的受到土壤水分调节。该研究强调在未来的气候变化研究中,需要同时考虑多个气候变化因子及其交互作用对植物功能性状的影响,并且需要考虑不同维度的功能性状的响应,才能更全面更准确地评估并预测生态系统功能的变化。 展开更多
关键词 氮添加 减水 交互作用 植物功能性状 养分利用策略
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