论文部分内容阅读
黄土高原丘陵沟壑区水土流失严重,在对其植被恢复重建工作中合理构建人工群落,可提高生态重建工作成效。植物群落的形成受到环境因素、生物作用等多种因子的共同影响。了解影响植物群落形成过程的因素对于黄土高原植被恢复重建具有重要的实践价值。鉴于此本研究以位于黄土高原丘陵沟壑区的延河流域自然植物群落为研究对象,采用基于植物功能性状的方法,通过对群落的植物功能性状特征的采集,分析了植物不同性状间的变化规律、不同植物性状与环境因子间的密切关系,同时探讨了不同植物分类科和不同植物生长型下植物功能性状的变异,对植物功能性状变异的主要影响因素进行评价。主要成果如下:(1)在群落水平上,延河流域植物叶、根、种子性状间存在较好的相关性,且在群落水平上植物的叶、根、种子性状间的相关性比物种水平上的性状间相关性更明显。(2)在延河流域降雨量相对丰富、温度适宜的南部,植物群落的比叶面积较低,叶组织密度较高,种子大而重;延河流域北部群落植物的叶片较厚,地上生物量较少,地下根系分布深而广,种子小而轻,即多数以灌木或草本群落为主。这表明延河流域植物群落形成过程中,存在明显的环境筛选效应。(3)不同科的物种会形成各自特殊的有别于其他科的植物功能性状。不同科物种的比叶面积、根组织密度、单位质量叶氮含量和单位质量根氮含量均值存在极显著性差异(P<0.01),物种叶组织密度均值在不同科间存在显著性差异(P<0.05)。豆科植物的单位质量叶氮含量和单位质量根氮含量远远高于其他物种,莎草科植物具有较高的叶组织密度和根组织密度,紫葳科植物具有较高的比根长和较低的根组织密度,禾草科和紫葳科植物拥有相对较高的比叶面积和比根长。不同生长型间比叶面积、根组织密度、单位质量叶氮含量和单位质量根氮含量的均值呈现极显著差异(P<0.01),叶厚度均值呈现显著性差异(P<0.05)。落叶木质藤本的叶片最厚,但比叶面积却最低;多年生禾草和非禾草草本两类植物比叶面积和比根长相对较大;非禾草草本单位质量叶氮含量和单位质量根氮含量在6个生长型中相对较高。(4)对各性状建立的一般线性模型(GLM)表明,植物分类科差异对植物功能性状变异的影响最为明显,植物的系统发育背景差异也就是延河流域植物科属组成在空间上的不同对延河流域尺度植物功能性状有着非常重要的影响,这种差异主要由环境筛选作用导致,说明环境筛选作用在延河流域植物群落构建中有着非常重要的地位。(5)在延河流域,植物群落的形成不仅受到环境的筛选作用也受到生物间相互作用的影响,但在不同的环境梯度下,二者的作用可能不尽相同。本研究综合上述分析结果,初步认为环境条件较贫瘠的区域,环境筛选作用对植物群落形成的影响较大,而在环境条件较好的地区,生物间相互作用的影响相对更为重要。