【摘要】:植物功能性状通过影响物种的“生长-繁殖-生存”策略,从而能够影响物种适合度的“形态-生理-物候”特征,反映了植物对环境因素的响应和生态系统的影响。城市化的快速发展,导致南亚热带常绿阔叶林破坏严重,并伴随一系列环境问题出现。目前对植物功能性状的研究较多,但城郊梯度下常绿阔叶林植物功能性状的变化机理及其如何响应城市化的研究相对较少,开展城郊梯度下植物功能性状的研究,可为常绿阔叶林的保护和生态恢复提供科学依据。本文以广州城郊梯度下(城区白云山和蒲岗、近郊区萝岗、远郊区大岭山)的次生南亚热带常绿阔叶林为研究对象,结合城市化过程中环境特征的变化,分析城郊梯度下植物功能性状和功能多样性,探讨城郊梯度下南亚热带常绿阔叶林植物功能性状的变化规律。主要研究结果如下:1.城郊梯度下次生南亚热带常绿阔叶林优势种的功能性状差异显著。城区植株平均树高较高,具有高的比叶面积(SLA)、高叶片氮含量(LN)和叶片磷含量(LP),低叶片干物质含量(LDMC)、碳氮比(C:N)、碳磷比(C:P)和最大光合速率(A_(max)),叶片碳含量(LC)和水分利用效率(WUE)无显著性差异。叶片的SLA和营养物质含量(LN、LP)是影响植物沿着城郊梯度分布的关键性状,能较好的体现城郊梯度下物种差异。2.城郊梯度下次生南亚热带常绿阔叶林植物功能性状间的权衡关系有所变化。城区植物LDMC与树高显著正相关,随城郊梯度,相关性变弱,叶片的A_(max)与WUE由负相关关系发展为正相关,植物功能性状间的权衡关系受到环境因子的影响。但由于内部动态平衡机制,某些性状间关系保持不变,如LN和LP始终保持正相关,均与C:N和C:P负相关。3.城郊梯度下森林群落功能多样性存在差异。植物群落的功能丰富度(FRic)和功能离散度(FDiv)随着城郊梯度显著增加,然而功能均匀度(FEve)未表现出明显规律,功能多样性指数沿着城郊梯度总体呈上升趋势。功能多样性指数间的相关性较弱,其中FRic与FEve存在显著正相关。4.城郊梯度下各森林群落的环境因子差异显著。温度呈下降趋势,凋落物现存量随城郊梯度增加,土壤性质由于城市化的影响发生改变,城区土壤酸化、养分(TN、SOC、K、Ca、Mg)淋溶损失,肥力下降,重金属(Cu、Pb、Ni、Cr)含量显著高于远郊区大岭山,并均超过广东省表层土壤背景值。根据群落土壤因子的差异,梯度可划分为城区白云山、蒲岗和萝岗,郊区大岭山。5.城郊梯度下各群落的环境因子对植物功能性状有显著的影响。温度、凋落物现存量和土壤因子主要影响叶片的SLA和营养元素含量,具有较高SLA和营养物质(LN、LP)的植物通常生长在温度较高、养分较低的土壤中,生长在养分含量丰富的土壤中的植物则有高LDMC、C:N和C:P,因此城市化有利于“快策略”物种的生长。6.城郊梯度下主要是土壤因子对群落的功能多样性有显著的影响。土壤养分含量的解释量(19.31%)高于重金属元素含量的解释量(8.60%),因此主要是土壤养分元素解释群落功能多样性,功能多样性倾向于对养分含量高的区域作出较高的评价。
【图文】: 图 2.1 广州市城郊梯度下的 4 个研究样地BY:白云山 PG:蒲岗 LG:萝岗 DL:大岭山(Huang et al., 2013)r research site(sBaiyun Mountain (BY), Pugang (PG), Luogang (LG), Daling Malong the urban-rural gradient in Guangzhou (Huang et al., 2013)
技术路线图
【学位授予单位】:仲恺农业工程学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:S718.5
【参考文献】
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2653372
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