千岛湖常见木本植物功能性状、功能群组成及其与岛屿空间特征的关系

摘要

目的：植物功能性状与群落物种组成、结构和功能密切相关，了解群落内植物功能性状之间权衡关系、功能群组成以及环境变化对功能群的影响，对研究群落复杂性、稳定性及其动态具有重要的意义。方法：本研究针对千岛湖地区75种常见木本植物，分析了8个与光和水分输导、资源获取和利用策略相关的功能性状分化，及其与物种多度的关系;在此基础上对75种木本植物进行了功能群划分，并分析了其与岛屿空间特征的关系。结果：主成分分析(principle componentanalysis，PCA)表明种间功能性状的分化主要发生在比叶面积(specific leaf area，SLA)、叶绿素含量(chloroplast concentration，ChL)以及叶气孔密度(stomata density,StoD)的分化方向上，8个性状中有5个(即，ChL、叶片厚度(leaf thickness，LT)、叶面积(leaf area，LA)、SLA和最大树高(maximum height，MaxH))均具有一定程度的系统发育保守性。广泛存在功能性状间的相关性，且使用系统发育独立对比方法(phylogenetic independent contrast，PIC)控制系统发育的影响后，相关性大多仍然显著，虽然少数相关性发生改变。单个性状，以及所有性状的主成分1和主成分2与物种多度间均没有显著相关性。K-均值聚类法分析表明75种木本植物可划分为3个功能群，Tukey显著差异检验表明不同功能群的一些功能性状如SLA、ChL具有显著差异，LA、StoD则差异不大，每个功能群的物种在29个岛屿上的多度比例之间有显著差异。一元线性模型模拟分析表明岛屿空间特征（面积和隔离度）对各岛屿各功能群多度在该岛屿物种总多度所占比例没有显著影响，岛屿尺度的群落加权性状均值与岛屿面积或隔离度梯度没有显著的线性关系。本研究结果表明，千岛湖地区植物可以分为薄叶植物、厚叶植物和高密度植物(硬叶植物）;千岛湖地区片段化次生马尾松林内木本植物的功能性状分化受到系统发育和进化历史的共同影响，且性状分化发生在主要的环境资源梯度（光照和水分）上，但性状分化对处于演替早期的片段化森林群落内的物种多度不一定会产生重要影响;岛屿空间特征对各功能群多度和群落整体功能性状的影响不显著。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 植物功能性状概述

1．1．1 植物功能性状概念

1．1．2 植物功能性状分类

1．2 植物功能性状间的联系和权衡关系

1．3 植物功能性状与环境的关系

1．3．1 植物功能性状随环境梯度的变化

1．3．2 植物功能性状与气候因子之间的关系

1．3．3 植物功能性状与地理环境的关系

1．3．4 植物功能性状与土壤营养之间的关系

1．4 植物功能性状与系统发育的关系

1．5 植物功能性状与物种多度的关系

1．6 植物功能群

1．6．1 功能群概述

1．6．2 功能群的划分

1．6．3 环境变化对植物群落功能群组成的影响

1．7 本文研究的目的和意义

2 材料与方法

2．1 研究地概况

2．2 研究方法

2．2．1 取样方法

2．2．2 测量方法

2．3 数据处理

2．3．1 系统发育树构建

2．3．2 统计分析

2．3．3 功能群相关分析

2．3．4 岛屿特征与植物功能性状关系

3 结果与分析

3．1 千岛湖植物功能性状分布概况

3．2 植物功能性状间的关系

3．3 生境片段化对功能群组成的影响

3．3．1 不同功能群及其性状差异

3．3．2 岛屿(空间)特征对功能群组成的影响

3．4 生境片段化对群落加权性状均值的影响

4 讨论

4．1 植物功能性状间的权衡关系

4．2 功能性状的谱系关系

4．3 功能群的划分

4．4 功能性状与岛屿(空间)特征间的关系

4．5 功能性状与群落结构的关系

5 总结与展望

致谢

参考文献

附录