植物功能性状对喀斯特退化天坑内外生境的响应

摘要

分析喀斯特退化天坑内外植物功能性状特征及其与非生物因素的内在关系,揭示植物群落对天坑生境的适应机制,对喀斯特生态脆弱区的植被多样性维持与保护具有重要的指导意义。由于天坑区域地形复杂、采样难度较大,已有关于天坑植物群落研究多集中于物种的分布特征方面,对植物功能性状的研究较少,尤其是从功能性状生态学视角探究植物功能性状变异对天坑内外生境的响应研究更为缺乏,不利于揭示植物对退化天坑生境的生态策略,难以科学指导喀斯特区域的植被生态恢复与重建。本文以云南沾益天坑群中的巴家陷塘天坑和深陷塘天坑为例,采用相关性分析、多元逐步回归分析和冗余分析方法研究坑内坑外植物功能性状特征、土壤因子差异及二者的相关关系。结果表明:(1)天坑内外的土壤pH、全钾、铵态氮、有效磷等因子之间具有显著性差异(P<0.05)。土壤全氮和土壤有机质是影响坑内叶功能性状的主要因子,土壤全磷是影响坑外叶功能性状的主要因子。(2)坑内乔木的叶长、叶宽、叶面积、比叶面积显著大于坑外乔木(P<0.05),坑外灌木的叶干物质含量显著大于坑内灌木(P<0.05),坑内与坑外各功能性状之间存在一定的相关性。(3)坑外灌木叶面积种间变异程度最大(117.36%),叶干物质含量种间变异程度最小(13.04%)。天坑内外各乔灌层种间变异程度最大的均是叶面积,最小的均是叶干物质含量。(4)坑内物种生态位重叠度较大,竞争排斥是植物群落构建的主导作用,而坑外生境条件恶劣,环境过滤是植物群落构建的主导作用。研究结果可为喀斯特天坑内外及云贵高原喀斯特生态脆弱区域的植被生态恢复和物种保护提供科学依据。