【摘 要】
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植物性系统采取不同的繁殖策略以维持种群的延续,并形成多样化的分布格局。然而在群落和区域水平,植物性系统的组成特征及与环境的生态关联性仍不清楚。本研究基于森林动态监测样地,根据花中雌雄蕊的有无,将木本植物被划分为雌雄同株、雌雄异株和两性花,从群落尺度和区域尺度探究木本植物性系统的空间分布格局及驱动因素。研究结果如下:(1)为探究群落尺度上温带落叶阔叶林植物性系统的数量特征及与环境的生态关联性,本研究
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植物性系统采取不同的繁殖策略以维持种群的延续,并形成多样化的分布格局。然而在群落和区域水平,植物性系统的组成特征及与环境的生态关联性仍不清楚。本研究基于森林动态监测样地,根据花中雌雄蕊的有无,将木本植物被划分为雌雄同株、雌雄异株和两性花,从群落尺度和区域尺度探究木本植物性系统的空间分布格局及驱动因素。研究结果如下:(1)为探究群落尺度上温带落叶阔叶林植物性系统的数量特征及与环境的生态关联性,本研究基于温带落叶阔叶林5 hm2样地的木本植物数据,计算性系统的物种多样性指数,并采用偏相关分析和变差分解探究性系统与环境的生态关联性。结果表明:温带落叶阔叶林雌雄同株物种数量占比较大;地形对植物性系统的组成有一定影响;扩散限制是影响木本植物性系统的重要生态过程。(2)为探究群落尺度上不同演替阶段性系统的变化特征及与环境的生态关联性,本研究基于4个不同演替阶段1 hm2样地的木本植物数据,分析不同演替下性系统的分布格局变化情况及生态关联性。结果表明:人工林、择伐林和皆伐林的雌雄异株与雌雄同株物种数量存在差异,而老龄林中雌雄异株与雌雄同株的物种比例持平。基于完全随机模型下,不同演替阶段雌雄同株和两性花在0~25 m尺度上呈聚集分布,雌雄异株主要呈聚集分布和随机分布。排除生境异质性后,性系统的分布格局在异质性泊松模型下呈随机分布。生境异质性可能是影响不同演替阶段植物性系统空间分布的主要原因。(3)为探究区域尺度上沿纬度梯度木本植物性系统的数量变化及环境对性系统的影响,本研究基于30个面积大于25 hm2森林动态监测样地木本植物数据,计算每个森林动态监测样地植物性系统的数量比例,使用线性回归和SEM模型探究影响性系统分布格局的环境因素。结果表明:在低纬度地区,雌雄异株物种的数量高于雌雄同株;在高纬度地区,雌雄同株植物数量高于雌雄异株。纬度和年平均温度对两性花物种多样性的影响较大。年平均温度是影响雌雄同株和雌雄异株最重要的环境因子。(4)为探究区域尺度上植物性系统与气候带的关联性,本研究基于分布在热带、亚热带和温带的30个动态监测样地,运用网络相关图和Torus-translation检验植物性系统与气候带的相关性;使用NMDS和变差分解探究不同气候带内性系统与环境的关系。结果表明:植物性系统在三种气候带中的分布不是随机的,雌雄同株偏好分布于温带地区,雌雄异株偏好分布于热带地区。在不同的气候带内影响雌雄同株、雌雄异株和两性花分布的主要环境因子不同。本研究基于森林动态监测样地木本植物数据,探究了群落和区域尺度上性系统的数量特征、空间分布格局及与环境的生态关联性,研究结果从植物繁殖特性的角度深化对森林群落结构、动态及其相关机理的认识,为不同尺度森林群落生物多样性保护和物种共存提供理论基础。
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