塞罕壩地區(qū)草本植物主要功能性狀及其與環(huán)境因子之間的關(guān)系.pdf

1、植物功能性狀是植物在環(huán)境變化下做出響應(yīng)的表現(xiàn)形態(tài)，它是聯(lián)結(jié)植物個(gè)體與環(huán)境乃至整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的重要因子。闡明功能性狀之間及功能性狀與環(huán)境之間的關(guān)系有助于揭示植物對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)機(jī)制以及生態(tài)系統(tǒng)的功能和演變進(jìn)程。本研究以塞罕壩自然保護(hù)區(qū)主要生境類型中的草本植物為研究對(duì)象，在調(diào)查分析8個(gè)主要功能性狀（葉綠素、葉面積、比葉面積、葉片干物質(zhì)含量、葉氮含量、葉磷含量、葉碳含量、莖密度）的基礎(chǔ)上，運(yùn)用皮爾遜相關(guān)分析、多重比較、多元回歸分析等統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行

2、了基于多尺度功能性狀之間的關(guān)系及對(duì)環(huán)境因子的響應(yīng)研究。研究結(jié)果如下:
　　(1)在物種尺度下，C3、C4兩種功能群植物的五個(gè)功能性狀（葉綠素，葉片干物質(zhì)含量，比葉面積，葉氮含量，葉磷含量）之間均存在顯著差異(P＜0.05)。在種內(nèi)C3植物和C4植物葉片干物質(zhì)含量，葉氮、磷含量變異系數(shù)比較接近，而葉綠素和比葉面積則相差較大。在種間C3植物和C4植物葉片干物質(zhì)含量變異系數(shù)比較接近，而葉綠素、比葉面積、葉氮、磷含量有較大差異。在種內(nèi)、種

3、間的功能性狀相關(guān)性分析表明C4植物各功能性狀種間水平的相關(guān)性顯著程度大部分高于種內(nèi)水平，比葉面積與葉片干物質(zhì)含量在種間、種內(nèi)水平上均表現(xiàn)出顯著相關(guān)（P＜0.05）。C3植物各功能性狀種內(nèi)種間水平的相關(guān)性顯著程度差異不大。
　　(2)在群落尺度下，8個(gè)功能性狀（除葉片氮、磷含量之外）在四種生境類型下表現(xiàn)出顯著變化。在天然次生林中，葉面積和比葉面積顯著高于其他三種生境類型。葉綠素含量則在荒山草地中最高，而葉片干物質(zhì)含量、葉全碳含量、莖

4、密度在灌木林中最高。在四種生境類型中，每一種類型均有四個(gè)功能性狀對(duì)環(huán)境因子產(chǎn)生顯著的響應(yīng)(P＜0.05)。受到環(huán)境因子影響較大的功能性狀為比葉面積、葉片全氮、全磷、全碳含量。其余性狀則受環(huán)境因子影響不明顯。主要影響群落功能性狀的環(huán)境因子為土壤有機(jī)質(zhì)、土壤全磷和土壤全鉀。
　　(3)在景觀尺度下，8個(gè)植物性狀相關(guān)分析結(jié)果顯示了功能性狀之間具有良好的相關(guān)關(guān)系。葉綠素含量、葉面積、葉片全磷含量與葉片干物質(zhì)量顯著相關(guān)，比葉面積、葉片全磷含

5、量隨著葉片全氮含量增加而增加，葉片全碳含量、葉綠素含量與莖密度顯著相關(guān)。功能性狀與環(huán)境因子間的分析結(jié)果表明，環(huán)境因子在很大程度上可以很好地解釋功能性狀的變化。其中土壤深度和土壤有機(jī)質(zhì)的影響最大。葉綠素含量與土壤含水量顯著正相關(guān)(P＜0.01)，葉片面積和比葉面積與土壤深度和土壤速效鉀含量顯著正相關(guān)(P＜0.05)，葉片干物質(zhì)含量隨著海拔、土壤含水量的增加顯著減少，葉片全氮含量表現(xiàn)出與土壤中全氮含量較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)關(guān)系，當(dāng)土壤全磷含量增加時(shí)，