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植物功能性状定义为在个体水平测定的一系列形态学、生理学和物候学特征,用以表征植物对当地生物因子(竞争、互利共生、植食、寄生等)以及非生物因子(土壤、地形、气候等)的适应性。功能性状影响生态系统中个体的存亡、种群动态、群落构建与演替以及生态系统功能。 群落通常是由少数优势种和大量稀有种组成,群落生态学研究的一个关键问题是探讨影响群落内不同物种多度差异的机理。从功能性状角度探讨群落物种多度的差异,是阐明群落构建生理生态学机理的重要手段。本研究以南亚热带季风常绿阔叶林为研究对象,通过测定与植物资源获取策略相关的功能性状,评估植物多度与功能性状之间的关系。结果表明,稀有种具有典型的快速生长策略(较高的叶片磷含量、比叶面积、水分传导率、光合速率,较低的木材密度和叶片氮磷比),而优势种则采取慢速生长策略。在20公顷尺度上,气孔导度、叶片氮磷比和叶片氮含量可以解释物种多度变异的41%;而物种的功能性状与其多度的关系受系统发育的影响较小。 全球变化(CO2浓度上升、温度升高、降水格局改变和大气氮沉降剧增等)显著影响了森林生态系统植物群落的结构和组成已是不争的事实。然而,导致森林群落结构变化的植物生理生态机制却不甚清楚。因此,预测未来气候变化背景下森林生态系统植物群落结构的动态变化是一个具有挑战性的课题。从功能性状角度来探讨植物对全球气候变化的响应,可以更深入地了解影响物种多度变化的驱动因子,从而更准确地预测未来全球变化下森林群落组成的变化趋势及生理生态学机理。前期研究发现,自1978年以来,南亚热带季风常绿阔叶林群落结构发生了显著的变化,趋向于“小个体”林木增加,“大个体”林木减少。基于此,本研究选择了季风常绿阔叶林的48个优势种(个体总数占样地个体总数的92%),测定一系列表征植物资源获取策略(光合速率、水分传导率、叶片氮磷含量等)和抗旱性(枝条抗空穴化能力、枝条安全系数、膨压丧失点等)的功能性状,结合鼎湖山森林生态系统定位研究站32年(1978-2010)来八次群落调查记录的物种个体数、植物胸径以及环境因子变化等数据,分析了功能性状与物种多度变化趋势之间的相关性。结果表明,植物快速生长以及抗旱策略相关的功能性状与其多度的变化显著相关,从而进一步证明了气候变化导致的温度升高和土壤变干是南亚热带季风常绿阔叶林植物群落结构变化的重要驱动因子。 综上所述,本论文通过测定南亚热带季风常绿阔叶林优势树种重要生理生态功能性状,结合群落调查和环境因子等数据,分析功能性状与物种多度之间的关系,揭示了全球变化背景下南亚热带季风常绿阔叶林植物群落物种多度变化的生理生态学机理。