中国南北样带栲属植物叶功能性状及其与环境因子的关系

论文摘要

本研究以南北样带南段亚热带常绿阔叶林的建群种——栲属树种为研究对象,分析了主要栲属树种的地理分布、群落学特征、栲属树种叶功能性状之间的关系以及栲属树种叶功能性状与环境因子之间的关系,探讨了栲属树种为适应不同的环境条件所采取的适应策略,为揭示植物功能性状与环境因子之间的关系,了解环境变化对植物功能性状影响及植物功能性状对环境变化的响应所采取的适应策略提供理论依据。结果表明:（1）栲属树种的叶功能性状之间是彼此相关的。单位面积最大净光合速率(Amaxa)随单位面积叶氮(Narea)、叶磷含量(Parea)的增加呈增加趋势,而单位重量最大净光合速率(Amaxm)随比叶重（LMA）、叶厚度（LT）的增加则呈降低趋势。植物叶片的比叶重（LMA）与单位面积叶氮(Narea)、叶磷含量(Parea)呈极显著的正相关关系,其相关系数分别为:r=0.830,P<0.01;r=0.468,P<0.01。另外,在南北样带上测量的99种常绿阔叶树种的比叶重（LMA）与叶厚度（LT）和叶干物质含量（LDMC）也呈极显著的正相关关系,其相关系数分别为:r=0.431,P<0.01;r=0.628,P<0.01。（2）栲属树种的叶功能性状随环境因子（年均温、年均降水量、年光合有效辐射）的变化表现出一定的规律性。单位面积最大净光合速率(Amaxa)随年均温（MAT）的增加呈降低趋势,随年光合有效辐射（PAR）的增加而增加;比叶重（LMA）随年均温（MAT）、年均降水量（MAP）的增加呈降低趋势。叶片养分含量方面,单位重量叶氮含量（Nmass）、叶磷含量（Pmass）含量与年均温（MAT）、纬度均无明显的相关性。（3）作为植物限制性营养元素的指标,叶片的N/P大小反映了植物生长受氮、磷养分的限制程度。栲属植物叶片的N/P的范围为8～16,说明了栲属植物的生长更易受到N的限制,而不是受P的限制。（4）栲属植物的单位面积最大净光合速率的分布范围为9.73～22.17μmol m-2s-1,单位重量最大净光合速率的分布范围为17.94～223.66 nmol g-1s-1,比叶重的分布范围为51.58～127.19 g m2,叶氮、叶磷、叶钾含量的分布范围分别为12.07～21.74 mg g-1、0.88～3.05 mg g-1、5.45～12.26 mg g-1,叶氮含量/叶磷含量的分布范围为8～16,叶厚度的分布范围为103～648μm。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究目的和意义
• 1.1.3 项目来源与经费支持
• 1.2 国内外研究现状与评述
• 1.2.1 植物叶性状的种类及其生态学意义
• 1.2.2 植物叶性状与环境的关系
• 1.2.3 植物叶性状之间的相互关系
• 1.2.4 植物功能性状和生态系统结构与功能之间的关系
• 1.2.5 全球气候变化与植物功能性状
• 1.3 研究评述
• 1.4 研究目标和主要研究内容
• 1.4.1 研究目标
• 1.4.2 主要研究内容
• 1.5 研究技术路线
• 第二章 研究材料与方法
• 2.1 研究区域及采样地点概况
• 2.1.1 中国南北样带自然概况
• 2.1.2 研究区域自然概况
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 样地设置与取样方法
• 2.2.2 植物叶功能性状的测定方法
• 2.2.3 栲属植物分布资料
• 2.2.4 群落学调查
• 2.2.5 气象数据
• 2.2.6 数据处理
• 第三章 主要栲属树种的生态地理分布
• 3.1 引言
• 3.2 9 种栲属树种的生态地理分布
• 3.2.1 苦槠（C.sclerophylla）的生态地理分布
• 3.2.2 甜槠（C. eyrei）的生态地理分布
• 3.2.3 栲树（C.fargesii）的生态地理分布
• 3.2.4 南岭栲（C.fordii）的生态地理分布
• 3.2.5 钩栲（C. tibetana）的生态地理分布
• 3.2.6 罗浮栲（C.fabri）的生态地理分布
• 3.2.7 刺栲（C. hystrix）的生态地理分布
• 3.2.8 鹿角栲（C. lamontii）的生态地理分布
• 3.2.9 黧蒴栲（C.fissa）的生态地理分布
• 3.3 9 种栲属植物的地理分布格局
• 第四章 栲属植物叶功能性状之间的关系
• 4.1 引言
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 栲属植物叶功能性状的分布范围
• 4.2.2 以面积为基础的叶性状之间的关系
• 4.2.3 以质量为基础的叶性状之间的关系
• 4.2.4 99 种常绿阔叶树种的LMA、LDMC 与LT 之间的关系
• 4.3 讨论
• 4.3.1 光合速率与叶氮含量、比叶重及叶厚度之间的关系
• 4.3.2 叶磷与光合能力的关系
• 4.3.3 植物叶片LMA 与LDMC 之间的关系
• 4.3.4 叶片养分含量之间的关系
• 第五章 栲属植物叶功能性状与环境因子的关系
• 5.1 引言
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 样带上栲属植物叶功能性状与环境因子之间的关系
• mass、P_mass 及N：P 与全国水平N_mass、P_mass 及N：P 的比较'>5.2.2 栲属植物叶N_mass、P_mass 及N：P 与全国水平N_mass、P_mass 及N：P 的比较
• 5.3 讨论
• 5.3.1 LMA 与年均温及年降水量的关系
• max^a 与年光合有效辐射及年均温的关系'>5.3.2 A_max^a与年光合有效辐射及年均温的关系
• 5.3.3 栲属植物叶片养分含量与年均温及纬度的关系
• mass、P_mass 的不同'>5.3.4 不同功能群叶片N_mass、P_mass的不同
• 第六章 结论
• 6.1 结论
• 6.2 讨论
• 6.3 研究展望
• 参考文献
• 附录
• 在读期间的学术研究
• 致谢