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功能性状表明热带干旱森林树木在土壤可用水分变化梯度内具有应对土壤干旱的连续性策略

时间:2020-11-23  来源:科技外事处  浏览次数:   作者:赵依然     打印  字体: 关闭

  近几十年来,气候变化导致了热带森林地区年降雨量减少,同时伴随着旱季时间增长和降雨规律的改变,进而对热带生态系统中树木群落结构和功能产生了影响。热带干旱森林生态系统拥有高度多样性的树种资源,并且表现出广泛的植物旱生策略。了解热带干旱森林的树种生存状态对于理解树木干旱适应机制,以及预测树木对未来气候条件变化的反应至关重要。 

  为了更好地理解在干旱梯度上树种的生存策略,并预测它们在不同干旱条件下的表现,版纳植物园群落生态与保护研究组助理研究员Ravi K. Chaturvedi从植物功能性状的角度出发,利用主成分层次聚类法将热带干旱森林中47种常见树种分成了避干旱性、抗干旱性和耐干旱性三种不同的功能类群,并对不同生存策略和功能性状进行了分析。探讨了以下三个主要问题:(1)热带干旱森林中土壤有效水分的变化梯度上,树种的主要功能类群是什么?(2)影响不同森林群落中树种组成的重要因素是什么?(3)该研究地点内功能类群的组成是什么,以及其如何影响土壤有效水分变化梯度上的生物量积累能力? 

  研究结果表明,饱和含水率对避干旱性树种的影响最为显著,最大饱和光合速率、叶片磷含量、气孔导度和叶片氮含量对耐干旱性树种的影响显著,叶干物质含量和冠层覆盖度对耐干旱性树种的影响显著。在5个森林片断中,沿土壤含水量梯度,三个功能类群在物种丰富度、树干密度、地上生物量和生物量积累量上表现出显著差异。作者观察到避干旱性树种在干旱地区的优势度越来越大,而抗干旱性和耐干旱性在潮湿地区的丰度更高。在三个功能类群中,耐干旱性树种的生物量和生物量积累量在本研究区最高。除此之外,避干旱性策略与热带稀树草原生境的关系更为密切,而耐干旱性和抗干旱性则表现出对热带干旱森林的重要的策略。该发现可以帮助森林管理者更进一步的恢复和保护热带干旱森林。 

  相关结果以Functional traits indicate a continuum of tree drought strategies across a soil water availability gradient in a tropical dry forest为题,发表在期刊Forest Ecology and Management 上。 

根据冠层覆盖强度(CC)、木材性状和叶片性状的主成分分析方法(PCA),将47种热带干旱森林树种沿第一和第二主成分分析(PCA)排序而得出的三个功能类群

(DAFG为耐旱性功能类群DRFG为抗旱性功能类群DTFG为耐旱性功能类群)

热带干旱森林内三个功能类群所表现出的土壤含水量、物种丰富度、树干密度、地上树木生物量、单位茎基面积生物量积累和单位林分面积生物量积累的分布情况

 

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