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《华东师范大学》 2019年
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浙江天童常绿阔叶林木本植物的邻体效应

刘翔宇  
【摘要】:植物群落的邻体效应是维持其结构和功能的主要驱动机制之一。目前,关于植物邻体效应的群落学后果是研究重点。其次,虽然关于森林群落地上生物量与多样性关系的生态机制的认识已有显著推进,然而,关于不同个体大小的同种、异种邻体如何影响目标树地上生物量的理解尚不清楚。本研究基于浙江天童亚热带常绿阔叶林4.84ha样地,利用植物的空间分布、环境因子以及功能性状等信息,聚焦于植物邻体效应,借助线性混合效应模型等方法,研究了树木对邻域尺度物种组成和功能的影响,以及邻体结构和功能特征与目标树地上生物量的关系。主要结果如下:1.邻域的同种邻体多度和物种多样性均随邻体间功能差异和土壤水分的增加而显著提升。树木大小与全部邻体的同种邻体多度和物种多样性无关,但与小于自身邻体的同种邻体多度和物种多样性显著正相关。其中,小于自身的同种邻体多度仅在10m半径尺度随树木大小的增加而显著提高。2.邻域的功能多样性主要受树木大小、邻体竞争强度与土壤水分变异性的显著影响。具体而言,树木大小仅与小于自身邻体的功能丰富度显著负相关,邻体竞争强度和土壤水分的变异与邻体的功能丰富度显著正相关。其次,邻域个体的功能均匀度随土壤水分变异增加而显著提高,随邻体竞争强度增加而显著降低,而与树木大小无关。另外,树木大小、邻体竞争强度和土壤水分变异程度均显著促进了邻域个体的功能离散度。3.目标树的地上生物量主要取决于其与邻体的功能相异性,模型解释率最高可达58%。具体而言,树高相异性和木材密度相异性均与目标树的地上生物量显著正相关。相反,叶片氮含量、叶片干物质含量以及比枝长的相异性与目标树的地上生物量显著负相关。当区分邻体大小时,大于自身的邻体与目标树的功能相异性(树高、相对冠幅面积、比枝长、胡伯尔值、叶片磷含量、比叶面积和叶片干物质含量)、土壤肥力和邻体的立木密度与其地上生物量显著负相关,而目标树与邻体干材密度的相异性与其地上生物量显著正相关。对小于自身的邻体而言,树高、干材密度、相对冠幅面积、胡伯尔值和比叶面积的相异性和邻体的立木密度均与目标树地上生物量显著正相关。4.邻体功能相异性对目标树地上生物量的影响格局基本不随种间种内关系而改变。不论是同种还是异种邻体,大于自身邻体的功能相异性与其地上生物量负相关,小于自身邻体的功能相异性与其地上生物量正相关。以上结果表明,树木大小可促进其邻域物种多样性和功能离散度,但会抑制功能丰富度,且这种树木大小效应主要作用于小于自身的植物邻体。其次,目标树与邻体的功能差异是影响其地上生物量的主要生物驱动力,且其影响大小和方向随邻体大小而变化;大于自身邻体的功能相异性与目标树地上生物量显著负相关,间接反映了目标树与邻体通过生态位重叠而有利于建造其生物量;小于自身邻体的功能相异性与目标树地上生物量显著正相关,间接反映了目标树与邻体通过生态位互补而有利于建造其生物量。本研究有助于深入理解亚热带常绿阔叶林植物邻体的生物多样性维持机制,尤其是个体生长表现的邻体效应。
【学位授予单位】:华东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:Q948

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