秦岭和黄土高原基于水力性状的辽东栎群落构建机制

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区域范围内物种成功定植,并产生植物群落的过程一直是生态学的研究的中心,基于功能性状的方法在理解群落构建过程的驱动因素方面具有优势,但基于水力性状的植物群落构建过程差异尚未得到详细研究。本研究旨在探讨不同水分可利用性环境条件下导致同一森林类型群落构建模式差异的关键性状。本研究选择天然并且具有相同发育历史的演替后期辽东栎(Quercus wutaishanica)森林群落作为研究对象,探讨经济性状和水力性状在黄土高原和秦岭两种不同水分可利用性环境下的构建过程中的作用,以及这些性状在群落构建中的尺度依赖性。本研究在两个地区分别建立75个样方,重点研究了167个木本物种的12个功能性状(7个水力性状和5个经济性状),比较了秦岭和黄土高原两地辽东栎林的群落加权平均性状值、功能结构、功能多样性指数以及性状在三种空间尺度上的功能差异,采用典型关联分析确定了群落性状及性状关联的变化是否由种内变异或物种周转驱动。此外,利用零模型检验了可能的群落构建过程的证据,以确定7个水力性状和5个经济性状的功能结构在两个地点之间的汇聚\发散模式。结果表明,黄土高原和秦岭地区辽东栎林群落的水力和经济性状差异显著,这主要是由物种周转驱动的。本研究确认经济性状(LMA、LDMC、Pmax)和水力性状(SD、VD、SL)是了解不同水分可用性环境下群落构建过程的关键性状组合。同时,除气孔密度(SD)外,大部分水力性状的群落功能结构均表现出从秦岭到黄土高原受到的环境过滤作用越来越显著。在这些结果之上,证明了在水分胁迫的森林中,对植物水力性状强烈的环境过滤作用,推动了群落的构建进程;也强调了水力性状等多维性状选择在群落构建研究中的关键作用;揭示了水分可利用性差异下群落水平上的水力性状与经济性状的关系。这些结果有助于为全面阐明功能性状与群落构建和物种共存机制的关系提供新的角度,并对于预测由于人类干扰或全球气候变化引起的干旱胁迫在植物水力性状上的变化具有重要意义。
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