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叶片热值是反映植物通过光合作用利用和转换光能的有效指标。本文的研究区为中国东部南北森林样带上的九个典型的森林生态系统,共采集了920种常见植物的叶片,统一的进行了叶片干重热值的测定,结合比叶面积计算得出叶片面积热值。并将物种水平的实测叶片干重热值数据与群落结构数据结合起来,将叶片干重热值扩展到功能群和群落水平,分别探讨叶片面积热值以及不同水平下(物种、功能群、群落)的叶片干重热值的纬度格局及其影响因素,并试图建立叶片干重热值与总初级生产力之间的联系。主要结论如下: (1)920种植物叶片面积热值的变化范围在0.024~1.056 KJ·cm-2,平均值为0.151 KJ·cm-2。叶片面积热值随着纬度的升高而下降,系统发育能解释叶片面积热值52.38%的空间变异,叶片元素含量解释了叶片面积热值空间变异的40.46%。植物叶片面积热值在整个样带及各个典型森林生态系统内都具有显著的系统发育信号;系统发育信号随着纬度的升高而增强,从而反映出随着纬度的升高森林群落的物种组成从复杂到简单。而大尺度上气候会导致群落间物种组成存在差异(由于植物的耐受性),以及群落内物种间热值大小的变动,导致了叶片面积热值从热带至寒温带逐渐变小的趋势。进一步推出大尺度下气候因素影响了群落的物种组成,以此来间接的影响叶片面积热值的空间变化格局。这一适应机制也为研究其他植物性状提供新的思路。 (2)测得的所有物种的叶片干重热值在12.85~22.15 KJ·g-1之间,均值为18.46 KJ·g-1,基本成正态分布;植物功能群对叶片干重热值具有显著的影响,表现为乔木>灌木>草本,不同生活型为针叶乔木>阔叶乔木、常绿乔木>落叶乔木;物种、功能群、群落水平叶片干重热值空间变化规律存在差异;群落水平GPP与群落单位面积热值的比值,即叶片热值利用效率(CUE),表现为随纬度的升高先下降后上升,在中纬度地区较低;CUE的空间变异可以被温度和水分解释52.9%,且与干燥度呈显著正相关关系(R2=0.174,p<0.05)。 本研究系统地描述了叶片面积热值和叶片干重热值的大尺度空间变化规律,以及叶片干重热值在物种-功能群-群落逐渐扩展的水平下表现出的差异性,且建立了热值与GPP的联系,为植物性状与生态系统功能之间存在联系提供了有力的证据。