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长白山森林不同演替阶段植物功能性状及其影响因子的研究

胡耀升  
【摘要】:植物功能性状是近年来生态学研究的热点。不同种群功能性状的差异决定竞争优势,导致群落结构和性质发生改变,进而演替。本文以长白山森林演替过程中4个阶段的典型群落为研究对象,选取比叶面积、叶厚度、叶干物质含量、茎组织密度、叶氮浓度、叶磷浓度、茎氮浓度、茎磷浓度等8个功能性状,分析了长白山地区森林不同层次优势种的茎叶功能性状之间的关系,功能性状与地形、土壤因子的关系,并对不同演替阶段群落功能性状进行了比较。目的在于探讨茎、叶功能性状间的关系在森林群落演替过程中所呈现的特征以及不同地形因子、土壤因子对茎、叶功能性状的影响等问题。主要得出以下结论: 1、比叶面积与叶氮浓度、茎磷浓度呈极显著正相关,与叶干物质含量呈显著负相关;叶厚度与叶干物质含量呈显著负相关:叶氮浓度与叶磷浓度、茎氮浓度呈极显著正相关,与叶干物质含量呈显著正相关;茎氮浓度与茎磷浓度呈极显著正相关;茎组织密度与叶氮浓度呈显著正相关,与茎氮浓度呈极显著正相关。 2、通过灰色关联度分析发现,海拔对比叶面积、叶氮浓度、叶磷浓度、茎组织密度、茎氮浓度影响最大;坡向对于叶片厚度、叶干物质含量影响最大;坡位对茎氮浓度影响最大。 3、各演替群落间的乔木层功能性状均有显著差异,灌木层的功能性状无显著差异,而草本层除了叶干物质含量、叶磷浓度、茎磷浓度有显著差异外,其它指标均无显著差异;比叶面积、茎组织密度、叶氮浓度随演替的进行呈现明显增加趋势,叶干物质含量、叶磷浓度随演替呈减少的趋势。 4、通过RDA约束排序来分析土壤因子对功能性状的影响,演替前期和后期植物群落主要受氮素的影响,演替中期主要受氮磷共同影响,以磷素的作用更为强烈。 5、比叶面积是能反映群落演替差异的重要功能性状。研究发现,比叶面积随演替的发生进行呈现明显增加趋势,且差异显著(P0.05)。进一步的通径分析结果表明,演替前期坡位是主要的影响因素,演替中期模型解释度不高,各通径系数较小,演替后期土壤氮含量对比叶面积的作用凸显。


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