典型石漠化生態系統演替過程優勢植物種葉片功能性狀特征及影響因素
關鍵詞：優勢植物種 葉片功能性狀 光合作用 環境因子 植物適應策略
摘要：為了明確喀斯特石漠化生態系統不同演替階段優勢種的葉片功能性狀特征及其影響因素,探討石漠化梯度上優勢種的適應策略,在中國南方喀斯特2個典型石漠化地區(貴州關嶺-貞豐花江、畢節撒拉溪),以不同等級石漠化地區植物優勢種為研究對象,運用單因素方差分析、主成分分析、相關性分析和冗余分析,對優勢種葉片功能性狀以及與環境因子的關系進行分析。結果表明,隨著石漠化的加劇,比葉面積(SLA)、葉干物質含量(LDMC)、凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)和水分利用效率(WUE)呈先增后降的趨勢,變化范圍分別為101.89-195.68cm^2·g^-1、0.40-0.32g·g^-1、6.44-12.82μmol·m^-2·s^-1、0.36-0.95mol·m^-2·s^-1和2.49-4.99μmol·mmol-1,而葉厚度(LT)、葉面積(LA)呈降低趨勢,變化范圍分別為0.35-0.18 mm和357.41-15.90 cm^2。環境因子中,pH(6.24-7.13)和巖石裸露率(PER)隨著石漠化的加劇逐漸升高,而SWC(46.90%-29.10%)呈逐漸下降的趨勢,TN、AN和AK呈現先升高后降低的趨勢;TP、AP和光和有效輻射(PAR)呈先降低后升高的趨勢。主成分分析顯示無石漠化地區優勢種具有較高的LT和LDMC,較低的SLA,而強度石漠化地區優勢種具有較高的Pn、SLA,較低的LMDC。相關性分析顯示SLA與Pn、Gs和WUE呈顯著正相關,與LT呈顯著負相關,WUE與Tr呈顯著負相關;TN與AN和TP呈顯著正相關,與AP呈顯著負相關,PER與SWC呈極顯著負相關(r=-0.62,P=0.001),與PAR呈極顯著正相關。結合RDA分析,環境因子對優勢種葉片功能性狀和光合的影響大小為PER>SWC>pH>TK>TN,表明PER是最大影響因子,隨著石漠化的演替,SWC、pH和土壤養分隨之發生變化,SWC、pH、TK和TN是石漠化梯度上優勢種功能性狀變化的主導因素。綜上,石漠化生態系統正向演替伴隨著植物生境條件的改善,但優勢種適應策略由演替早期的開拓型適應策略轉變為演替后期的保守型適應策略。
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