【摘 要】
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生物多样性与生态系统功能关系的维持机制一直是生态学研究领域的核心问题之一。在森林生态系统中,不同生活型物种间的相互作用对植物多样性与群落生产力的关系具有重要影响。在森林演替早期,草本植物对树木生长具有重要影响,反过来,树木多样性组合对草本植物生产力也具有不同抑制程度。但是,有关树木功能多样性如何调控草本层多样性及其与生产力关系的研究仍然非常缺乏。本研究借助浙江普陀山的树木功能多样性与生态系统功能关
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生物多样性与生态系统功能关系的维持机制一直是生态学研究领域的核心问题之一。在森林生态系统中,不同生活型物种间的相互作用对植物多样性与群落生产力的关系具有重要影响。在森林演替早期,草本植物对树木生长具有重要影响,反过来,树木多样性组合对草本植物生产力也具有不同抑制程度。但是,有关树木功能多样性如何调控草本层多样性及其与生产力关系的研究仍然非常缺乏。本研究借助浙江普陀山的树木功能多样性与生态系统功能关系控制实验平台,通过苗圃实验人工控制物种（无患子（Sapindus mukorossi）、黄山栾树（Koelreuteria bipinnata）、枫香（Liquidambar formosana）、乌桕（Sapium sebiferum）、舟山新木姜子（Neolitsea sericea）、红楠（Machilus thunbergii）、木荷（Schima superba）和青冈（Cyclobalanopsis glauca））组成,形成树木功能多样性（functional diversity）和功能组成（functional composition）的连续变异梯度,跟踪该梯度上草本层物种和功能多样性在2018年至2021年的年际动态变化,即时间β多样性,以及草本层植物多样性-生产力关系的变化特征。主要结果如下:（1）草本层物种组成的时间β多样性不受树木功能多样性的影响,但受树木功能组成的影响。随着树木组成中资源获取型策略物种比例（资源获取性状的群落加权平均值）增大,草本层物种β多样性在2018与2019年间显著升高。该结果说明,在种植实验初期,资源获取型策略树种占比更高的群落中,草本层物种组成随时间的变化更为剧烈。（2）树木功能多样性可显著改变草本层功能组成的时间β多样性。在种植实验初期,树木功能差异性越大的群落中,草本层功能组成的年际变异越大。随着时间的推移,草本层功能组成的时间β多样性随着树木群落功能差异性增大或者资源获取型树种占比升高而显著降低,即功能组成差异显著减小,表现出更高的功能均质性（functional homogeneity）。（3）草本物种多样性对生产力的影响效应随时间而改变。在实验初期,草本层物种多样性对生产力产生负效应,并随树木功能差异性的增加而显著增强。树木功能组成中资源获取型树种的占比越高,草本层物种多样性对生产力的正效应随时间推移逐渐减弱。（4）草本层功能多样性-生产力关系强度不随树木功能差异性改变,但随树木功能组成中资源获取策略物种占比升高而显著降低。该结果说明,在资源获取型树种占比越高的群落中,林下光线减弱,草本物种间竞争加剧,“互补效应”下降,导致草本层功能多样性-生产力关系被削弱。（5）树木功能多样性与功能组成均显著影响草本层功能组成-生产力关系大小,甚至改变其方向性。随着时间推移,树木功能差异性高和资源获取策略树种占比越高的群落,由于“生态位互补效应”与“选择效应”,减少了林下可利用光资源,使得草本层阳性快生长物种减少,资源保守型物种增多,从而导致草本层功能组成对生产力的正向效应显著减弱。综上,本研究揭示了种植实验早期树木功能多样性对草本层物种与功能组成的时间动态的显著影响,树木功能多样性和资源获取型策略物种占比的增大,可通过提高草本层物种的功能均质性,从而削弱草本层植物多样性与生产力关系的正向效应。本研究强调了树木功能多样性在调控草本层结构与功能中的重要性,有助于深化我们对森林建群早期树木多样性与生态系统功能关系的理解。
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