陕北黄土高原落叶林不同演替阶段优势物种的叶属性

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基于属性的方法研究群落演替的机制有重要的科学意义。本文的目的是通过对森林次生演替过程中不同演替阶段优势物种叶属性变化模式以及属性间相关性的分析,探讨群落演替的内在属性机制,为演替机制的研究提供科学依据。测量了6个演替阶段的31个优势物种的22种叶属性,其中和形态学相关的3个,化学计量学相关的9个,生理生态学相关的10个。我们的结果显示:(1)早期演替阶段的优势物种有较高的比叶面积(SLA)、叶片磷含量(LPC)和光合氮利用效率(PNUE),这些属性都表明早期物种有高的生长速率和强的资源获取能力。演替后期的物种有更高的干物质含量(LDMC)、叶片碳含量(LCC)、N/P、C/P、建成代价(CC)和低的暗呼吸速率(Rd),这些特性暗示了后期演替物种是通过增加自身营养的储存效率来提高自身的竞争力。(2)相关性分析显示,叶片氮含量(LNC)和叶片磷含量(LPC)呈显著的正相关,但和碳氮比(C/N),氮磷比(N/P)显著负相关。叶片碳含量(LCC)和磷含量(LPC)、比叶面积(SLA)显著负相关,但是和建成代价(CC)、N/P显著正相关。而且,比叶面积(SLA)和干物质含量(LDMC),叶片碳含量(LCC),热值(△Hc)呈显著负相关,和磷含量(LPC)、灰分含量(Ash)呈正相关。(3)不同生活型和生长型间叶属性有显著的差异,沿着演替梯度生活型和叶属性的变化是同步的。而且在二维属性空间中,沿着主成分分析的第一轴,物种的排列和演替序列是相互统一的。将这些结果和属性间的相互关系联系,我们认为群落的演替不是简单的物种替代的过程,而是大量属性相互调节适应环境的结果。测量更多物种的更多属性,特别是叶属性,对准确理解演替机制和演替过程有重要的作用。
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