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植物功能性状网络:概念体系发展与应用进展
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作者 李颖 何念鹏 刘聪聪 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第18期7944-7961,共18页
自然界中,任何植物都具有多种多样的功能性状,这些功能性状协同或互补地帮助植物适应外界复杂多变的环境。因此,多种功能性状间的复杂关系变化规律,很大程度上可以体现植物生存、生长和繁殖等方面的适应策略及其对环境的响应机制。目前... 自然界中,任何植物都具有多种多样的功能性状,这些功能性状协同或互补地帮助植物适应外界复杂多变的环境。因此,多种功能性状间的复杂关系变化规律,很大程度上可以体现植物生存、生长和繁殖等方面的适应策略及其对环境的响应机制。目前,大多数研究局限于单一或特定几个性状间的简单关系,多维度思维及其量化方法在植物功能性状研究中还非常罕见,制约了人们对植物多维度适应机制的深入认知。传统的分析方法,如相关分析、主成分分析、通径分析、结构方程模型等,都难以阐明多种功能性状间的复杂关系。针对该科学难题,科研人员创新性地引入多维度网络分析理念、发展了“植物功能性状网络”的理论体系(Plant trait networks,PTNs),拓展了从功能性状网络的角度揭示植物适应策略的新方法。植物功能性状网络被定义为由多种功能性状间相互关系构成的多维度网络,它采用其自身的整体特征或节点特征来表征植物性状之间的复杂关系、以及植物个体、功能群、群落对环境变化或干扰等的响应与适应途径。在此基础上,科研人员发展了PTNs的5个网络整体参数和4个核心节点参数,并定义了其生理生态意义。植物功能性状网络分析具有多维度捕获和可视化植物多性状间关系的潜力,为揭示植物对环境或资源变化响应与适应策略提供了全新的视角。本文在介绍PTNs的概念、理论、参数和方法的基础上,结合中国东部南北森林样带数据和全球叶片功能性状数据等,从多个角度阐述了PTNs的科学性与适应性。在深入解读先前植物功能性状网络概念体系、理论意义和潜在挑战的基础上,结合最新应用进展进行了补充,希望通过广泛讨论,完善植物功能性状网络概念体系,为探究植物不同尺度的多维度适应机制、及其对全球变化的响应等问题提供新的解决方案,切实推动植物功能性状领域的发展。 展开更多
关键词 植物功能性状网络 功能性状 复杂网络 适应 多维度
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沙拐枣叶功能性状对生境变化的响应 被引量:2
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作者 王飞 陈文业 +3 位作者 郭树江 杨帆 王强强 杨自辉 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期77-87,共11页
【目的】揭示民勤地区沙拐枣叶功能性状在不同生境的变异规律,探明沙拐枣对干旱荒漠环境的适应策略。【方法】以民勤绿洲-荒漠过渡带沙拐枣(Calligonum mongolicum)为对象,采用样方法采集样株东西南北4个方向中部生长良好的叶片,用土钻... 【目的】揭示民勤地区沙拐枣叶功能性状在不同生境的变异规律,探明沙拐枣对干旱荒漠环境的适应策略。【方法】以民勤绿洲-荒漠过渡带沙拐枣(Calligonum mongolicum)为对象,采用样方法采集样株东西南北4个方向中部生长良好的叶片,用土钻采集植株根系附近深度为0—60 cm的土壤样本,比较分析丘间低地与流动沙丘2种生境下沙拐枣叶功能性状特征及相关性,揭示沙拐枣叶功能性状与土壤因子的关系。【结果】(1)沙拐枣叶功能性状的变异系数介于2.39%~24.94%,比叶面积(SLA)变异系数最大(24.94%),稳定碳同位素(δ^(13)C)变异系数最小(2.39%);沙拐枣叶片的全碳(LCC)、全磷(LPC)含量在样地之间存在显著差异,而SLA、LPC在2种生境间存在显著差异。(2)在丘间低地与流动沙丘2种生境下沙拐枣叶片含水量(LWC)与干物质含量(LDMC)分别呈极显著、显著负相关关系,LWC是2种生境下沙拐枣叶功能性状中综合排名前3的共同指标因子。(3)全氮(STN)、pH值和土壤含水量(SMC)是影响民勤沙拐枣叶功能性状变异的主要土壤因子。【结论】沙拐枣通过改变叶片形态和调节营养物质含量,以及与土壤因子的相互作用,以更好适应生境。 展开更多
关键词 沙拐枣 叶功能性状 生境 土壤因子 民勤
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广西猫儿山优势木本植物叶功能性状关联性沿海拔梯度的变化规律
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作者 欧芷阳 郑威 +4 位作者 庞世龙 何峰 申文辉 谭一波 陈始贵 《生态科学》 CSCD 北大核心 2024年第2期95-101,共7页
为揭示植物对海拔差异导致的环境变化的适应策略,以猫儿山不同海拔梯度上的5个植物群落为研究对象,测定了群落优势树种的叶含水率(LWC)、叶干物质含量(LDMC)、比叶面积(SLA)、叶体积(LV)、叶厚度(LT)、叶组织密度(LTD)以及比叶重(SLW)等... 为揭示植物对海拔差异导致的环境变化的适应策略,以猫儿山不同海拔梯度上的5个植物群落为研究对象,测定了群落优势树种的叶含水率(LWC)、叶干物质含量(LDMC)、比叶面积(SLA)、叶体积(LV)、叶厚度(LT)、叶组织密度(LTD)以及比叶重(SLW)等7个功能性状,运用单因素方差分析、Pearson相关分析以及标准化主轴法分析了猫儿山植物叶功能性状的海拔分异规律及性状组合关系。结果显示7个叶功能性状变异系数的大小顺序为SLA>LV>SLW>LTD>LT>LDMC>LWC。叶功能性状在海拔梯度上的差异均达极显著水平(P<0.01),不同性状随海拔的变化规律不一致,如SLA随海拔升高先升后降、LV则呈下降趋势。性状之间存在较为普遍的组合关系,如SLA与LDMC、LT、LTD及SLW间呈极显著负相关,LDMC与LTD及SLW间呈极显著正相关,多数性状组合间的相关关系只在部分海拔达显著水平。研究结果表明,猫儿山植物叶功能性状对海拔梯度引起的环境差异产生响应,叶功能性状组合的协同变异或权衡在海拔梯度上存在非同步现象。 展开更多
关键词 海拔梯度 适应对策 叶功能性状 猫儿山
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植物叶片功能性状对环境响应的研究概况
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作者 张陈飞 许文燕 +2 位作者 李睿 孟喜悦 卢杰 《现代农业研究》 2024年第9期1-5,共5页
植物在长期适应与进化中形成并发展了一系列对外界环境变化具有响应的生理特征,称为功能性状。叶片作为植物与外界环境接触最密切且面积最大的器官,其功能性状反映了植物对环境因子的响应与适应,是连接植物与环境的桥梁。基于查阅与分... 植物在长期适应与进化中形成并发展了一系列对外界环境变化具有响应的生理特征,称为功能性状。叶片作为植物与外界环境接触最密切且面积最大的器官,其功能性状反映了植物对环境因子的响应与适应,是连接植物与环境的桥梁。基于查阅与分析植物功能性状相关文献,本文对植物功能性状的环境响应相关研究现状进行了综述,主要分为以下几点:(1)叶片功能性状对光照的响应;(2)叶片功能性状对温度的响应;(3)叶片功能性状对水分的响应;(4)叶片功能性状对海拔的响应;(5)叶片功能性状对其它环境因子的响应。最后本文讨论了植物功能性状研究未来的发展趋势。 展开更多
关键词 植物功能性状 叶片功能性状 环境因子
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植物叶片功能性状与功能性状网络的研究进展
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作者 张陈飞 许文燕 +2 位作者 李睿 孟喜悦 卢杰 《农业与技术》 2024年第15期1-6,共6页
功能性状作为植物对环境适应策略的重要表征,长久以来受到生态学者们的广泛关注与研究。叶片作为植物最重要的器官之一,其功能性状反映了植物体对光照、水分、温度等一系列环境因子的适应与权衡,因此叶片功能性状是功能性状研究中十分... 功能性状作为植物对环境适应策略的重要表征,长久以来受到生态学者们的广泛关注与研究。叶片作为植物最重要的器官之一,其功能性状反映了植物体对光照、水分、温度等一系列环境因子的适应与权衡,因此叶片功能性状是功能性状研究中十分重要的一部分。近年来,对于叶片功能性状的研究不再局限于单个性状或几个性状之间的关系与权衡,已经向植物整体以及更宏观的范围发展,植物功性状网络的出现将复杂网络分析的方法引入了功能性状的研究,提供了新的角度与见解。本文通过分析近年来对植物叶片功能性状进行研究的文献,对叶片功能性状的研究现状进行了总结,主要分为以下几个论题:环境因子(光照、水分、海拔)对植物叶片功能性状的影响;植物叶经济谱的研究与挑战;植物功能性状网络理论的建立与叶片功能性状网络。本文对植物叶片功能性状的研究,尤其是植物功能性状网络进行了展望,期待有更多的研究人员不断充实与完善相关理论的研究与发展。 展开更多
关键词 叶片功能性状 叶经济谱 功能性状网络
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植物功能性状对环境的响应及在森林经营中的应用
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作者 李永宁 宗鹏 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1-10,共10页
植物功能性状被概括为能够影响生态系统功能并且能够反映植物对环境响应的核心植物性状,是植物因为遗传特性或基于可塑性与环境耦合,形成特定的生理、形态方面的性状,更强调植物与生态系统和环境的关系,植物功能性状能够反映植物对环境... 植物功能性状被概括为能够影响生态系统功能并且能够反映植物对环境响应的核心植物性状,是植物因为遗传特性或基于可塑性与环境耦合,形成特定的生理、形态方面的性状,更强调植物与生态系统和环境的关系,植物功能性状能够反映植物对环境变化的响应,在环境与植物间以核心植物属性发挥着中介作用。植物功能性状研究在生态学领域取得了丰硕成果,其对环境响应的规律逐渐明晰,但目前研究主要集中于生态学基础理论上,其应用研究较少且分散,缺少系统的梳理与总结。本研究对植物功能性状的发展与分类进行回顾与整理,在剖析植物功能性状定义的基础上,总结出常见的分类依据包含植物的器官或部位、功能性状获得的难易程度、植物的生存策略、性状与环境的关系、形态和生理特征5大类,并指出植物功能性状的分类系统有待补充与调整;进而结合森林经营的需要,考虑到直观性与可操作性的要求,采取器官分类的方式,对研究较为集中的功能性状进行论述,包括叶功能性状、枝干功能性状、根功能性状与繁殖性状对环境的响应;最后探讨植物功能性状在森林经营中具有为森林更新的树种选择提供依据、为森林采伐的结构调整提供指导、为森林防火与生态保护提供预警、为森林生产力提供有效预测4方面的应用,并从森林经营角度对植物功能性状的应用进行思考与展望。以期为植物功能性状对环境的响应研究以及其在森林经营中的应用提供一定的理论指导。 展开更多
关键词 植物功能性状 环境响应规律 生存策略 森林经营
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亚热带次生常绿阔叶林植物功能性状及多样性对人工抚育的响应 被引量:1
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作者 刘子琪 姚良锦 +6 位作者 焦洁洁 陆超 王志高 李婷婷 袁位高 江波 吴初平 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4733-4743,共11页
亚热带次生常绿阔叶林普遍存在生长滞缓、固碳功能和经济价值低下等问题,迫切需要通过人工抚育提高其生态系统功能。对植物功能性状及其多样性的深入研究,能够找寻植物共存与群落稳定发展的内在机制,为提升森林生态系统功能的实践提供... 亚热带次生常绿阔叶林普遍存在生长滞缓、固碳功能和经济价值低下等问题,迫切需要通过人工抚育提高其生态系统功能。对植物功能性状及其多样性的深入研究,能够找寻植物共存与群落稳定发展的内在机制,为提升森林生态系统功能的实践提供基础。为了探究人工抚育对亚热带次生常绿阔叶林质量提升的影响,以杭州午潮山国家森林公园内的次生常绿阔叶林为研究对象,实施了不同强度的抚育措施,通过群落植被复查,分析群落植物功能性状以及功能多样性对不同强度人工抚育的响应。结果发现:抚育2年后,群落最大潜在树高与叶片氮、磷、钾含量显著上升,而叶片干物质含量和叶片叶绿素含量均有显著下降,比叶面积有下降趋势,两种强度的抚育之间差异不显著;叶片干物质含量、叶绿素含量与叶片氮含量间的相关性由不显著变为了显著负相关,而叶片干物质含量与叶片叶绿素含量,叶片磷、钾含量与叶片氮含量,叶片磷含量与叶片钾含量间的相关性由不显著变为显著正相关;在20%强度抚育下,功能丰富度指数均值从对照的0.52显著下降为0.16,功能均匀度指数与功能分离度指数的均值则分别上升到0.61和0.67,显著高于对照组的0.51和0.56;在10%强度抚育下,功能丰富度有所下降,功能均匀度与功能分离度均有所上升,但差异不显著。研究表明,人工抚育在一定程度上改变了群落水平的植物功能性状与功能多样性,提高了群落植物利用资源的能力和效率;而适度的抚育强度更能解放资源空间,对群落产生的影响更加明显。该结果为亚热带次生常绿阔叶林的经营与管理提供依据与参考。 展开更多
关键词 人工抚育 植物功能性状 功能多样性 森林恢复
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科尔沁沙地不同种源元宝枫功能性状变异及其环境驱动因子研究 被引量:3
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作者 王雨晴 吴莎 +3 位作者 许言 辛学兵 李晓刚 裴顺祥 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期300-309,共10页
【目的】研究不同种源地木本油料植物功能性状变异及其环境驱动因子,对其核心育种群体构建和良种选育具有重要的意义。【方法】以分布于科尔沁沙地周围的乌旦塔拉、松树山、代钦塔拉3个中国现存最大的元宝枫天然林为研究对象,测定其叶... 【目的】研究不同种源地木本油料植物功能性状变异及其环境驱动因子,对其核心育种群体构建和良种选育具有重要的意义。【方法】以分布于科尔沁沙地周围的乌旦塔拉、松树山、代钦塔拉3个中国现存最大的元宝枫天然林为研究对象,测定其叶片和种子功能性状、土壤理化性质,同时结合气候数据,采用方差分析、相关性分析、RDA排序分析以及构建PLS-SEM模型等方法,研究科尔沁地区不同种源地元宝枫功能性状的变异程度以及性状与环境之间的相关性,探究元宝枫功能性状与环境因子之间的关系。【结果】(1)3地元宝枫各个功能性状的差异性明显,各性状的变异系数表现为比叶面积(SLA)>油酸含量(OA)>种子长宽比(ZC∶ZK)>碳氮比(C∶N)>神经酸含量(NA)>种子油脂含量(OC)>亚油酸含量(LOA)>叶片碳含量(LCC),种源间变异系数范围为3.81%~19.51%,种源内变异系数范围为3.60%~14.64%,种源间变异大于种源内变异;(2)3个种源地中,代钦塔拉地区油脂、亚油酸含量最高,乌旦塔拉地区的神经酸含量最高;(3)相关性结果显示,元宝枫功能性状与环境因子间存在显著的相关关系;(4)RDA分析结果显示,环境因子可以解释24.1%的元宝枫功能性状变异,土壤有机质(SOM)和气温季节性变异系数(BIO-4)为主导生态因子,气象和土壤共同决定元宝枫功能性状的变异,且气象因子起主导作用;(5)PLS-SEM模型显示,元宝枫叶片及种子性状与油脂指标之间的路径系数较小,协同作用不显著,年均温是元宝枫油脂相关指标的主要影响因子,且与其油脂相关性表现出负相关,即较低的温度有利于元宝枫种子油脂的积累。【结论】气象是驱动元宝枫功能性状变异的主导环境因子,且气温是决定元宝枫种子油脂含量的关键因子,该研究结果可为油用元宝枫定向培育提供理论基础。 展开更多
关键词 元宝枫 功能性状 环境因子
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功能性状和立地条件与树木根系NO_(3)^(-)吸收能力的关系 被引量:2
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作者 于淼 张碧嘉 +6 位作者 王泽锦 于凤珍 赵新航 杨佳绒 李品 樊大勇 徐程扬 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期35-43,共9页
【目的】养分是干旱瘠薄立地中树木生长的重要限制因素,树木对干旱瘠薄立地中养分的吸收利用方式决定其生态适应对策。本研究通过野外原位测定,探究根系氮吸收动力学及其与根系形态性状间的耦合关系,为揭示林木根系在干旱瘠薄环境中的... 【目的】养分是干旱瘠薄立地中树木生长的重要限制因素,树木对干旱瘠薄立地中养分的吸收利用方式决定其生态适应对策。本研究通过野外原位测定,探究根系氮吸收动力学及其与根系形态性状间的耦合关系,为揭示林木根系在干旱瘠薄环境中的生理功能奠定基础。【方法】以北京市百望山森林公园内的山桃、栓皮栎和元宝枫为对象,采用以硝态氮(NO_(3)^(-))为唯一氮源的改良型梯度霍格兰营养液,在一般程度的干旱瘠薄立地和极端程度的干旱瘠薄立地中分别开展野外原位测定根系NO_(3)^(-)吸收动力学研究,并通过Pearson相关性分析和通径分析研究根系NO_(3)^(-)吸收速率与根系功能性状间的关系。【结果】树种、立地条件和两者的交互效应对NO_(3)^(-)吸收速率和动力学参数均有显著或极显著的影响。3个树种对氮的亲和性均较高,元宝枫根系对NO_(3)^(-)的吸收速率偏低,在2种立地条件中均显著低于山桃和栓皮栎。生长在更加干旱瘠薄立地中的速生树种对NO_(3)^(-)的吸收具有补偿性。根系功能性状与NO_(3)^(-)的吸收速率有很好的耦合关系,比根长和比根表面积对根系NO_(3)^(-)吸收速率有显著正效应,根直径和根组织密度则相反。分支结构性状中,分支强度和链接数对根系NO_(3)^(-)吸收速率的作用较弱。【结论】生长速度较快的山桃和栓皮栎根系的NO_(3)^(-)吸收速率在极端干旱瘠薄立地胁迫下显著降低,元宝枫则相反。采取提高最大吸收速率和降低氮亲和力的“速度策略”可保障速生树种根系对NO_(3)^(-)的补偿性吸收。高比根长、高比根表面积、低根直径和低根组织密度的形态性状组合,可有效提高根系在干旱瘠薄立地中对NO_(3)^(-)的吸收速率。 展开更多
关键词 原位测定 立地条件 种间差异 NO_(3)^(-)吸收 功能性状 吸收动力学
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胡杨叶功能性状的协同与权衡及对树龄、土壤因子的响应 被引量:1
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作者 邹旭阁 王寅 +5 位作者 王健铭 曲梦君 朱威霖 赵航 司建华 李景文 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期82-92,共11页
【目的】探究不同树龄胡杨叶功能性状的特征及其影响因素,揭示胡杨叶功能性状的种内变异及其适应特性,为胡杨的保护与管理提供理论依据。【方法】以不同树龄的胡杨为研究对象,通过相关性分析和方差分解等方法,研究胡杨叶片形态、光合生... 【目的】探究不同树龄胡杨叶功能性状的特征及其影响因素,揭示胡杨叶功能性状的种内变异及其适应特性,为胡杨的保护与管理提供理论依据。【方法】以不同树龄的胡杨为研究对象,通过相关性分析和方差分解等方法,研究胡杨叶片形态、光合生理、养分性状的变化特征以及对树龄和土壤因子的响应。【结果】随着树龄的增加,叶干物质含量、叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素总量以及叶片碳、氮、磷含量呈增加趋势,而比叶面积、叶厚度呈减小趋势。各叶功能性状之间存在一定的相关性,其中叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素总量与叶片碳含量、叶氮含量、叶磷含量、叶干物质含量协同变化,与比叶面积和叶片厚度权衡变化,并且性状间的关系受树龄调控。比叶面积、叶干物质含量、叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶碳含量、叶氮含量、叶磷含量主要受土壤pH和树龄的影响,叶片厚度、叶绿素总量主要受土壤氮含量和树龄的影响,表明树龄、土壤pH、土壤全氮含量是胡杨叶功能性状的主要影响因子,并且与土壤因子相比,树龄对叶功能性状变异的解释率更高,可以解释胡杨叶功能性状15.1%~38.1%的变异。【结论】随着树龄的增加,胡杨通过一定的性状变异和性状组合适应环境的变化,各叶功能性状的影响因子不同,其中树龄和土壤因子共同调控叶功能性状的变化,并且树龄在决定胡杨叶功能性状变异方面可能起着更为关键的作用。 展开更多
关键词 胡杨 叶功能性状 树龄 土壤因子 协同 权衡
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荒漠草原植物在氮磷添加下叶功能性状特征及其可塑性 被引量:1
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作者 鲍平安 邱开阳 +5 位作者 黄业芸 王思瑶 崔璐瑶 骆欣怡 杨云涛 谢应忠 《草业学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期97-106,共10页
探究荒漠草原植物在N、P添加下叶功能性状特征及其变异,对揭示植被对环境的响应机制至关重要。以宁夏盐池县荒漠草原植物群落为研究对象,分析了N、P添加对植物群落叶片形态和化学性状的影响。结果表明:植物群落叶片氮磷比<14,表明研... 探究荒漠草原植物在N、P添加下叶功能性状特征及其变异,对揭示植被对环境的响应机制至关重要。以宁夏盐池县荒漠草原植物群落为研究对象,分析了N、P添加对植物群落叶片形态和化学性状的影响。结果表明:植物群落叶片氮磷比<14,表明研究区植物生长受到N限制,P添加对植物群落叶片功能性状无显著影响,N+P共同添加显著增加了叶片碳磷比,N添加下植物群落叶面积、比叶面积、叶组织密度和叶片氮含量显著上升,反映了植物在环境的变化下采取了较快的养分循环策略;根据可塑性指数排序结果可知,植物群落叶面积、比叶面积、叶片干物质含量、叶组织密度、叶片碳含量和叶片氮含量为响应N、P添加的敏感性状(PI>0.5),其中变异性较大的性状为叶面积、比叶面积和叶组织密度,表明植物群落主要通过改变自身形态来应对环境的变化;相关性分析结果表明,植物群落叶片性状之间存在显著的相关性,并且表现出应对养分环境变化的协同作用。本研究为预测植物和生态系统对全球变化因素的反应提供了理论依据,对探讨区域植被分布、恢复进程至关重要。 展开更多
关键词 荒漠草原 养分添加 叶片功能性状 群落加权平均值
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喀斯特森林木本植物叶片功能性状对土壤特性的响应 被引量:3
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作者 熊玲 龙翠玲 +4 位作者 梁盛 吴陶红 刘奇 廖全兰 薛飞 《热带亚热带植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期310-318,共9页
为明确喀斯特森林植物叶片功能性状对土壤特性的响应,采用样地与样线相结合的方法调查茂兰喀斯特森林的木本植物群落,计算不同地形木本植物叶片加权平均性状值,运用单因素方差分析和冗余分析不同地形植物叶片功能性状的差异及其与土壤... 为明确喀斯特森林植物叶片功能性状对土壤特性的响应,采用样地与样线相结合的方法调查茂兰喀斯特森林的木本植物群落,计算不同地形木本植物叶片加权平均性状值,运用单因素方差分析和冗余分析不同地形植物叶片功能性状的差异及其与土壤特性的关系。结果表明,在生长型(常绿、落叶)和群落水平上,植物叶片功能性状在不同地形间存在显著差异(P<0.05),其中叶面积最为敏感,对生境的响应明显,常绿植物的叶厚度大于落叶植物,比叶面积则相反,而叶绿素含量差异不显著(P>0.05)。不同地形间土壤特性差异显著(P<0.05),漏斗地形土壤的田间持水量、毛管孔隙度、全氮含量、全磷含量及有机质含量较高,土壤肥力最佳,槽谷和阴坡次之,而阳坡地段土壤相对贫瘠。不同地形植物叶片功能性状与土壤特性间具有相关性,但不同地形土壤特性对叶片功能性状变异的解释率不同,影响植物叶片功能性状的主要土壤特性为有机质含量、全氮含量、全磷含量、田间持水量和土壤容重。茂兰喀斯特森林不同地形植物叶片功能性状和土壤特性的差异较大,随着土壤特性的改变,叶片功能性状的响应特征不同,这有利于林区物种共存及生物多样性维持。 展开更多
关键词 喀斯特森林 地形 土壤特性 叶片功能性状 冗余分析
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闽江江心洲不同生境植物叶功能性状差异及其对土壤特性的响应 被引量:2
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作者 李祖婵 玄锦 +3 位作者 王秋雪 彭书婷 孙耿敏 黄柳菁 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第14期6301-6316,共16页
基于植物群落叶功能性状的角度研究植物群落与环境的关系有助于探究植物的适生策略。然而,目前关于江心洲植物群落叶功能性状的研究还有待深入探究。基于此,选取8项植物群落叶功能性状指标和9项土壤理化性质指标,探究闽江福州河段5个江... 基于植物群落叶功能性状的角度研究植物群落与环境的关系有助于探究植物的适生策略。然而,目前关于江心洲植物群落叶功能性状的研究还有待深入探究。基于此,选取8项植物群落叶功能性状指标和9项土壤理化性质指标,探究闽江福州河段5个江心洲3种不同生境类型(洲岸沙滩、洲岸泥滩和洲中央林地)的植物群落叶功能性状与土壤因子特征及其响应机制。结果表明:(1)除土壤温度外,江心洲不同生境的其余8个土壤理化因子存在显著差异。(2)江心洲不同生境的植物群落叶功能性状存在显著差异。在灌木层上,洲中央林地的叶面积(80.935 cm^(2))显著高于洲岸泥滩(31.685 cm^(2))和洲岸沙滩(14.280 cm^(2));在草本层上,洲中央林地的比叶面积(535.684 cm^(2)/g)显著高于洲岸沙滩(384.974 cm^(2)/g);然而,在乔木层上,不同生境的植物群落叶功能性状无显著性差异。(3)影响江心洲不同生境植物群落叶功能性状的主要土壤因子不尽相同,洲岸沙滩为土壤温度,洲岸泥滩为土壤含水量、土壤全碳含量和土壤容重,洲中央林地为土壤容重和土壤含水量。研究发现,与相对远离闽江的洲中央林地相比,河流水动力和潮汐的干扰导致洲岸沙滩和洲岸泥滩的生境发生变化,植物群落通过调整资源分配利用的适生策略,权衡功能性状组合以适应环境的变化。 展开更多
关键词 江心洲 植物群落 生境 叶功能性状 土壤特性
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胡杨叶功能性状与土壤因子的关系 被引量:2
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作者 冯宇 王雨晴 +2 位作者 李沅楷 韩路 王海珍 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1717-1726,共10页
探究荒漠植物叶功能性状对土壤环境因子的响应格局,对理解干旱荒漠区优势植物适应干旱贫瘠逆境的权衡策略至关重要。以塔里木河干流上游胡杨为研究对象,研究不同生境胡杨叶功能性状变异格局及其与土壤因子的相互关系,以揭示胡杨适应干... 探究荒漠植物叶功能性状对土壤环境因子的响应格局,对理解干旱荒漠区优势植物适应干旱贫瘠逆境的权衡策略至关重要。以塔里木河干流上游胡杨为研究对象,研究不同生境胡杨叶功能性状变异格局及其与土壤因子的相互关系,以揭示胡杨适应干旱荒漠环境的生态策略。结果表明:(1)胡杨叶功能性状在不同地下水埋深(GWD, groundwater depth)之间差异显著(P<0.05),比叶面积(SLA, specific leaf area)、叶宽(LW, leaf width)、叶面积(LA, leaf area)随GWD增加而显著下降(P<0.05),叶长(LL, leaf length)、叶干物质含量(LDMC, leaf dry mass)、叶组织密度(LTD, leaf tissue density)则显著增大(P<0.05);其中LW、LA变异系数较高(48.6%、39.4%),对GWD变化较敏感。(2)浅GWD生境土壤有机碳(SOC, soil organic carbon)、全氮(TN, total nitrogen)、全磷含量(TP, total phosphorus)与氮磷比(N/P, nitrogen phosphorus ratio)显著高于深GWD生境(P<0.05),碳氮比(C/N, carbon nitrogen ratio)则相反;其中TN、SOC、N/P变异系数较高(≥40.0%),对GWD变化较敏感。(3)冗余分析表明,C/N、N/P、TN、SOC是影响胡杨叶功能性状的主要因子,其中C/N显著影响LW、LA与SLA,N/P则显著影响LL与LDMC,TN显著影响LTD(P<0.05)。(4)随GWD增加,土壤库养分减少,林下土壤旱化贫瘠。胡杨为了生存,通过减小LW、LA、SLA,增加LL、LTD、LDMC来适应日益干旱贫瘠的荒漠环境。 展开更多
关键词 胡杨 叶功能性状 土壤因子 地下水埋深 适应策略
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喜旱莲子草叶片、细根功能性状对异质生境的响应 被引量:2
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作者 江燕东 彭正东 +2 位作者 徐琪 甘婉怡 黄柳菁 《植物研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期410-419,共10页
叶片、细根功能性状对植物的入侵过程具有重要影响,探究植物叶片、细根功能性状间的差异和联系,阐明植物地上地下部分对异质生境的响应,对于理解生物入侵机制具有重要意义。以3种生境(旱生、湿生、水生)的喜旱莲子草(Alternanthera phil... 叶片、细根功能性状对植物的入侵过程具有重要影响,探究植物叶片、细根功能性状间的差异和联系,阐明植物地上地下部分对异质生境的响应,对于理解生物入侵机制具有重要意义。以3种生境(旱生、湿生、水生)的喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)为研究对象,应用野外调查的方法,测定其叶片、细根共20个功能性状指标,分析其在不同生境中的差异性及其相关性。结果表明:(1)3种生境下植物功能性状具有显著差异(P<0.05),其中旱生生境的叶鲜质量((1.12±0.14) g)、叶面积((4.80±0.57) cm^(2))、叶体积((1.12±0.16) cm^(3))最大;水生的叶长宽比(2.95±0.22)、根组织密度((4.14±0.52) g·cm^(-3))最大。(2)湿生叶片相对含水量变异系数最大(0.603),叶长宽比变异系数最小(0.057);旱生根分支数变异系数最大(0.453),水生根平均直径变异系数最小(0.065)。(3)叶片性状之间、细根性状之间联系密切,根-叶性状间的联系较少。(4)旱生偏向于获取型策略(高投入-低收益),湿生、水生偏向于资源保守型策略(低投入-高收益)。 展开更多
关键词 喜旱莲子草 功能性状 入侵植物 异质生境 生态策略
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不同纬度植物群落系统发育与功能性状结构研究 被引量:2
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作者 苗乐乐 刘旻霞 +3 位作者 肖音迪 杨春亮 王千月 王敏 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期317-329,共13页
研究植物群落系统发育和功能性状结构有助于了解植物多样性维持机制及物种间的亲缘关系。甘肃省地理环境复杂,显著而多变的气候梯度形成了区域植被和环境差异,丰富了栖息地类型,具有显著的纵向连通性和纬度隔离性,以甘肃省典型纬度梯度... 研究植物群落系统发育和功能性状结构有助于了解植物多样性维持机制及物种间的亲缘关系。甘肃省地理环境复杂,显著而多变的气候梯度形成了区域植被和环境差异,丰富了栖息地类型,具有显著的纵向连通性和纬度隔离性,以甘肃省典型纬度梯度植物群落为研究对象,通过对其进行群落学调查和功能性状测定,计算净亲缘关系指数(Net relatedness index, NRI)和平均成对性状距离(Mean pairwise trait distance, PW)来分析植物群落系统发育结构和功能性状格局对不同纬度的响应。结果表明:(1) Shannon-Weiner多样性指数,物种丰富度,谱系α多样性指数表现出随纬度增加而显著降低的变化趋势(P<0.05),Pielou均匀度指数随纬度的升高没有显著的变化趋势;(2)系统发育结构在高、低纬度上趋于发散状态(NRI<0),在中纬度上又表现出聚集(NRI>0)的谱系结构,表明种间竞争作用减弱,环境过滤作用逐渐增强,随纬度继续升高相似性限制作用在物种聚集过程中占优势;而群落的功能性状结构随着纬度增加表现出与谱系结构相反的状态,因此植物群落的系统发育和功能性状结构不一致;(3)植物高度表现出微弱的系统发育信号(P<0.05),其他性状均未表现出显著的系统发育信号,表明植物功能性状受环境因素影响大,与系统发育关系不大。总体而言,甘肃省典型纬度梯度植物群落物种多样性维持机制由确定性过程主导,支持生态位理论,其中环境过滤和竞争排斥作用在大多数群落物种聚集过程中占优势地位。土壤含水量、土壤酸碱度和年平均气温等环境因子对植物性状格局影响较大,本研究有助于了解不同气候带植物多样性的地理分布格局和潜在的生态维持机制。 展开更多
关键词 纬度梯度 系统发育结构 功能性状 环境因子 系统发育信号
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有机肥对羊草营养生长期功能性状变化的影响 被引量:1
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作者 代景忠 闫瑞瑞 +1 位作者 张小英 吕光萍 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期194-204,共11页
【目的】探讨不同有机肥施用水平下羊草(Leymus chinensis)营养生长期功能性状的变化规律、响应机制及其相关性的变化,为资源环境与植物功能性状的动态研究和草地生态系统的恢复提供参考。【方法】选择中国农业科学院呼伦贝尔草原生态... 【目的】探讨不同有机肥施用水平下羊草(Leymus chinensis)营养生长期功能性状的变化规律、响应机制及其相关性的变化,为资源环境与植物功能性状的动态研究和草地生态系统的恢复提供参考。【方法】选择中国农业科学院呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站附近割草利用超过20年未施用过肥料的固定草场作为试验场地,围封并划分若干小区,设置对照以及低、中、高4个有机肥施用水平(有效N养分用量分别为0,63,127,190 kg/hm^(2)),在羊草主要营养生长的前、中、后期采集样品,测定相关功能性状,并分别采用二次曲线方程拟合、单因素多元方差分析、Pearson相关分析和积分(逐步)回归等方法分析羊草功能性状的变化趋势、差异性、相关性及影响系数。【结果】(1)施用有机肥会使羊草叶长、叶面积、自然叶宽、展开叶宽、比叶面积、茎长、茎质量、株高由先升后降的变化趋势变为逐渐增加的趋势,同时使叶和茎干物质含量有所下降;(2)施用有机肥会改变羊草功能性状之间的相关性,增强叶面积与比叶面积、茎长与茎质量、茎长与单株质量的相关性,降低叶质量与单株质量、叶宽与株高的相关性;(3)施用有机肥会改变羊草表型性状(叶、茎、株高)对单株质量的贡献率,并随施肥水平的提高,叶、茎、株高的贡献率逐渐趋于均衡。羊草表型性状影响单株质量的大小顺序为叶性状>株高>茎性状。【结论】短期施用有机肥对羊草功能性状变化影响显著,且作用效果主要发生在羊草营养生长后期,尤其对单株质量提升效果显著;叶长、展开叶宽、叶面积、株高对羊草单株质量影响较大,其中株高是驱动羊草单株质量变化的最稳定因子;羊草功能性状之间的相关性也受施肥水平的影响,施肥在增强部分功能性状相关性的同时减弱了其他性状之间的相关性,整体存在一定的平衡。 展开更多
关键词 羊草 有机肥 功能性状 相关性 驱动因子
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闽江福州段湿地草本植物叶片与细根功能性状对水盐梯度的响应 被引量:1
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作者 王秋雪 彭书婷 +3 位作者 甘婉怡 彭正东 徐琪 黄柳菁 《植物科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期454-465,共12页
叶片和细根是植物获取资源最重要的器官,探究叶片、细根功能性状之间的相互关系及其对环境梯度变化的响应,有利于揭示植物对资源的利用情况以及对环境变化适应的生态策略。本文以湿地草本植物为研究对象,闽江流域福州段4个典型湿地为研... 叶片和细根是植物获取资源最重要的器官,探究叶片、细根功能性状之间的相互关系及其对环境梯度变化的响应,有利于揭示植物对资源的利用情况以及对环境变化适应的生态策略。本文以湿地草本植物为研究对象,闽江流域福州段4个典型湿地为研究区域,设置了3条垂直于河道的调查样带,108个样方,选取7个叶功能性状以及5个细根功能性状指标,运用单因素方差分析、相关性分析、冗余分析等方法分析湿地草本植物叶片与细根功能性状对水盐梯度的响应。结果显示:(1)叶形指数和根组织密度变异系数最大;(2)叶厚、叶干物质含量、根体积、比根长随着水盐条件的增加而增加,比叶面积和根组织密度则随着水盐条件的增加而减小,冗余分析表明土壤含水量的影响更为关键;(3)比叶面积与叶面积、叶厚等呈极显著负相关;叶组织密度和叶干物质含量均与比根长、比根面积均呈极显著正相关;(4)地上和地下部分的功能性状在不同的水盐梯度下,一部分成对性状会呈现协同一致的趋势。研究结果说明,湿地草本植物对于水盐条件变化的适应能够通过叶、细根功能性状的相互调节而实现,具有较强的性状可塑性。 展开更多
关键词 湿地植物 叶片 细根 功能性状 水盐梯度
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西双版纳热带林植物功能性状与演替及环境因子的关系 被引量:1
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作者 赵丹 邓福英 《西南林业大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2024年第3期90-98,共9页
以经历刀耕火种后处于不同演替阶段的西双版纳热带林为对象,通过广义线性模型、RLQ分析和第四角分析方法,探讨演替过程中植物功能性状及其与环境因子的关系。结果表明:次生林与原生林的功能性状分布特征存在显著差异,次生林之间差异不明... 以经历刀耕火种后处于不同演替阶段的西双版纳热带林为对象,通过广义线性模型、RLQ分析和第四角分析方法,探讨演替过程中植物功能性状及其与环境因子的关系。结果表明:次生林与原生林的功能性状分布特征存在显著差异,次生林之间差异不明显;叶片性状从保守策略转变为获取策略,种子重量及木材密度从获取策略转变为保守策略;单一性状与特定环境因子的关联性随演替增强,演替早期的功能性状仅与土壤pH值的关联性强,演替中期和原生林的功能性状则与多个环境因子产生了强关联,其中原生林受土壤全磷的影响最为显著。 展开更多
关键词 热带森林 演替 功能性状 土壤 恢复 西双版纳
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基于叶片功能性状的贺兰山西坡植物生态策略分析 被引量:1
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作者 李佳婧 梁咏亮 +2 位作者 李静尧 李小伟 杨君珑 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期45-53,共9页
植物叶片功能性状能够反映其对不同环境的适应策略,对不同环境梯度产生适应性改变。以贺兰山西坡沿海拔分布的4种植被类型(荒漠草原、浅山灌丛、亚高山针叶林、亚高山灌丛草甸)优势植物为对象,在物种-群落水平,基于叶片功能特征CSR(竞争... 植物叶片功能性状能够反映其对不同环境的适应策略,对不同环境梯度产生适应性改变。以贺兰山西坡沿海拔分布的4种植被类型(荒漠草原、浅山灌丛、亚高山针叶林、亚高山灌丛草甸)优势植物为对象,在物种-群落水平,基于叶片功能特征CSR(竞争-耐胁迫-杂草型植物)生态策略模型,通过叶片比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)、单位面积碳(LC)、氮(LN)、磷(LP)含量的比较,探究4种植被类型优势植物S-R(耐胁迫-杂草)轴的经济性状权衡策略及该区优势种的生态策略组成;并且研究环境因素对CSR生态策略的作用机理,确定能够影响植物CSR生态策略的主要环境因子。结果显示,1)在物种水平,贺兰山西坡46种优势植物生态策略可分为5类,其中R(杂草型)和SR(耐胁迫-杂草型)策略为主导策略,所占比例分别为52.1%和23.9%。2)在群落水平,贺兰山西坡30个样地生态策略划分为5类,主导策略为R(杂草型策略),占比39.2%。3)S策略与比叶面积显著性负相关关系;R策略与全磷、全碳、叶干物质含量显著性负相关关系,和比叶面积显著性正相关关系。4)海拔、年均温、年均降雨量、太阳辐射、水蒸气压对C策略有显著影响,随海拔上升C策略降低。土壤全磷与S策略正相关,与R策略负相关。该研究表明植物能够改变功能性状(如比叶面积、叶片碳、氮、磷含量),改变资源获得能力和物质分配,应对不同环境,从而形成不同的生态策略。 展开更多
关键词 贺兰山 海拔梯度 植物功能性状 生态策略 植被类型
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