中国东北部森林群落功能性状与生物多样性的时空变化
发布时间：2021-10-04 22:20
森林生物多样性与植物功能性状的时空变化格局一直以来是生态学研究的核心问题。以往关于植物功能性状的研究主要基于小区域尺度展开,然而由于小区域尺度下,气候因子、土壤因子等环境因子无显著性差异,因此,很难概括大尺度下功能性状的整体情况以及量化环境因子对植物功能性状的影响。针对两者的研究往往忽略了生物多样性与功能性状的关系受到时间和空间的多重影响。本文以中国东北部地区不同纬度梯度的森林为研究对象,探讨了群落水平与物种水平下功能性状和生物多样性随纬度的变化特征,并进行了东北部森林功能性状特征与中国、世界平均水平的差异性比较。同时采用生态学中常用的以空间代时间的方法,以长白山系阔叶红松林的不同林龄的森林为研究对象,探讨了功能性状和生物多样性随时间（林龄）的变化规律。运用方差分解、增强回归树、多元回归等方法系统评估了气候因子、土壤因子和地形因子在功能性状和生物多样性的时空变化过程中所起到的作用。结果显示,（1）中国东北部森林样带部分功能性状（如比叶面积、叶片养分元素含量）与其他研究结果（中国、世界平均水平）有显著差异,但叶干物质含量与Nmass/Pmass...
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
谱系与功能性状在群落构建中的作用
第二章研究区域概况与样地概况11第二章研究区域概况与样地概况2.1中国东北部森林概况本研究以东灵山国家级自然保护区（N40°06′，E115°20′）为中国东北部的最南端，从南往北依次为东灵山国家级自然保护区、松山国家级自然保护区（N40°30′，E115°46′）、长白山国家级自然保护区（N42°24′，E128°06′）、帽儿山省级自然保护区（N45°22′，E127°30"）、凉水国家级自然保护区（N46°41′，E129°02′，N46°41′）、牙克石乌尔旗汗林场（N49°28"，E121°41"）、漠河林场（N52°32′，E122°38′）。整体上，中国东北部森林物种多样性丰富，森林类型多样化、植被分布层次明显、适合生物多样性的多方向性研究。东灵山、松山自然保护区森林演替的顶级群落为落叶阔叶林，长白山、帽儿山、凉水自然保护区属于长白山系，森林演替的顶级群落为阔叶红松林，该林型是长白山系最为典型的顶级群落，物种多样性较高，亲缘谱系关系较为复杂，特有种、稀有种较为全面。牙克石乌尔旗汗林尝漠河林场森林演替的顶级群落为兴安落叶松林，研究地具体位置详见图2-1。图2-1研究地位置Fig2-1Locationsofstudiedarea.
第三章中国东北部森林功能性状特征及时空变化规律21中国东北部森林植物不同生活型（乔木、灌木以及草本）的比叶面积（SLA）具有显著差异（P<0.05），草本植物相较于灌木和乔木，具有较高的比叶面积。乔木植物叶干物质含量要显著高于灌木和草本层，整体而言，叶片的N、P含量在不同生活型植物之间没有表现出显著区别（P>0.05），然而，草本植物N、P含量的变异程度要高于灌木和乔木层植物（图3-1）。图3-1不同生活型植物（乔木、灌木、草本）功能性状的多重差异性比较。*代表P<0.05，**代表P<0.01，ns代表无显著差异。SLA：比叶面积。LDMC：叶干物质含量。N、Pcontent:叶片氮磷含量。Herb：草本；Shrub：灌木；Tree:乔木。Fig3-1Comparisonofmultipledifferencesinleaftraitsofdifferentlifeforms(Tree,shrubandherb).*representsP<0.05,**representsP<0.01,nsrepresentsnosignificantdifference.SLA:specificleafarea.LDMC:drymattercontentofleaves.N,Pcontent:leafnitrogenandphosphoruscontent.3.2.3叶片功能性状在不同乔木（针叶、阔叶）类型间差异性比较乔木层针叶物种和阔叶物种绝大部分功能性状表现出了显著的差异性（P<0.05）。针叶物种的SLA和LDMC要显著高于阔叶物种，针叶物种的P含量以及N/P要显著低于阔叶物种，针叶物种的N含量虽然整体低于阔叶物种，但这种差异并不显著（P>0.05）（图3-2）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]模拟氮沉降对北京东灵山辽东栎林树木生长的影响[J]. 邹安龙,李修平,倪晓凤,吉成均. 植物生态学报. 2019(09)
[2]帽儿山天然次生林主要林分类型最优树种组成[J]. 陈莹,董灵波,刘兆刚. 北京林业大学学报. 2019(05)
[3]坡位对高寒灌丛群落谱系多样性和谱系结构的影响[J]. 肖元明,杨路存,聂秀青,李长斌,熊丰,王玲玲,周国英. 生态学杂志. 2019(06)
[4]功能多样性对典型阔叶红松林生产力的影响[J]. 温纯,金光泽. 植物生态学报. 2019(02)
[5]降水量和短期极端干旱对典型草原植物群落及优势种羊草（Leymus chinensis）叶性状的影响[J]. 岳喜元,左小安,庾强,徐翀,吕朋,张晶. 中国沙漠. 2018(05)
[6]Elevational diversity gradients across seed plant taxonomic levels in the Lancang River Nature Reserve: role of temperature, water and the mid-domain effect[J]. Jie Gao,Xing Zhang,Zhifeng Luo,Junjie Lan,Yanhong Liu. Journal of Forestry Research. 2018(04)
[7]环境因子对植物物种多样性的影响研究进展[J]. 刘冠成,黄雅曦,王庆贵,邢亚娟. 中国农学通报. 2018(13)
[8]降雨隔离和温度增加对杉木幼林土壤可溶性碳氮的影响[J]. 袁硕,杨智杰,元晓春,林伟盛,熊德成,杨玉盛. 应用生态学报. 2018(07)
[9]放牧干扰下高寒草甸物种、生活型和功能群多样性与生物量的关系[J]. 牛钰杰,杨思维,王贵珍,刘丽,杜国祯,花立民. 生态学报. 2018(13)
[10]演替过程中植物功能性状研究进展[J]. 宋光满,韩涛涛,洪岚,张玲玲,李晓波,任海. 生态科学. 2018(02)
博士论文
[1]海南岛热带天然老龄林物种多样性维持机制研究[D]. 张树梓.中国林业科学研究院 2017
[2]亚热带常绿落叶阔叶混交林的功能性群落结构及其动态研究[D]. 黄永涛.中国林业科学研究院 2016
[3]海南岛热带森林植物功能性状及其多样性研究[D]. 姜勇.中国林业科学研究院 2015
[4]海南岛热带天然针叶林—阔叶林交错区的群落特征研究[D]. 张俊艳.中国林业科学研究院 2014
[5]海南岛热带天然林生物多样性与生态系统功能关系的研究[D]. 卜文圣.中国林业科学研究院 2013
[6]不同生活型草原植物环境适应特征研究[D]. 张慧荣.内蒙古大学 2008
硕士论文
[1]油松各器官功能性状及其对环境因子响应的研究[D]. 张凯.北京林业大学 2016
[2]东北阔叶红松林植物功能性状与功能多样性的地理差异研究[D]. 王晓洁.北京林业大学 2015
[3]阳坡—阴坡生境梯度上植物群落物种多样性和地上生物量的变化特点[D]. 聂莹莹.兰州大学 2010
[4]青藏高原东部植物种子大小和比叶面积变异的研究[D]. 阳敏.兰州大学 2009
[5]辽宁仙人洞国家级自然保护区森林生态系统服务功能价值评估[D]. 刘承江.辽宁师范大学 2009
[6]子午岭植被演替过程中物种多样性研究[D]. 王凯博.西北农林科技大学 2008
本文编号：3418441
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
谱系与功能性状在群落构建中的作用
第二章研究区域概况与样地概况11第二章研究区域概况与样地概况2.1中国东北部森林概况本研究以东灵山国家级自然保护区（N40°06′，E115°20′）为中国东北部的最南端，从南往北依次为东灵山国家级自然保护区、松山国家级自然保护区（N40°30′，E115°46′）、长白山国家级自然保护区（N42°24′，E128°06′）、帽儿山省级自然保护区（N45°22′，E127°30"）、凉水国家级自然保护区（N46°41′，E129°02′，N46°41′）、牙克石乌尔旗汗林场（N49°28"，E121°41"）、漠河林场（N52°32′，E122°38′）。整体上，中国东北部森林物种多样性丰富，森林类型多样化、植被分布层次明显、适合生物多样性的多方向性研究。东灵山、松山自然保护区森林演替的顶级群落为落叶阔叶林，长白山、帽儿山、凉水自然保护区属于长白山系，森林演替的顶级群落为阔叶红松林，该林型是长白山系最为典型的顶级群落，物种多样性较高，亲缘谱系关系较为复杂，特有种、稀有种较为全面。牙克石乌尔旗汗林尝漠河林场森林演替的顶级群落为兴安落叶松林，研究地具体位置详见图2-1。图2-1研究地位置Fig2-1Locationsofstudiedarea.
第三章中国东北部森林功能性状特征及时空变化规律21中国东北部森林植物不同生活型（乔木、灌木以及草本）的比叶面积（SLA）具有显著差异（P<0.05），草本植物相较于灌木和乔木，具有较高的比叶面积。乔木植物叶干物质含量要显著高于灌木和草本层，整体而言，叶片的N、P含量在不同生活型植物之间没有表现出显著区别（P>0.05），然而，草本植物N、P含量的变异程度要高于灌木和乔木层植物（图3-1）。图3-1不同生活型植物（乔木、灌木、草本）功能性状的多重差异性比较。*代表P<0.05，**代表P<0.01，ns代表无显著差异。SLA：比叶面积。LDMC：叶干物质含量。N、Pcontent:叶片氮磷含量。Herb：草本；Shrub：灌木；Tree:乔木。Fig3-1Comparisonofmultipledifferencesinleaftraitsofdifferentlifeforms(Tree,shrubandherb).*representsP<0.05,**representsP<0.01,nsrepresentsnosignificantdifference.SLA:specificleafarea.LDMC:drymattercontentofleaves.N,Pcontent:leafnitrogenandphosphoruscontent.3.2.3叶片功能性状在不同乔木（针叶、阔叶）类型间差异性比较乔木层针叶物种和阔叶物种绝大部分功能性状表现出了显著的差异性（P<0.05）。针叶物种的SLA和LDMC要显著高于阔叶物种，针叶物种的P含量以及N/P要显著低于阔叶物种，针叶物种的N含量虽然整体低于阔叶物种，但这种差异并不显著（P>0.05）（图3-2）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]模拟氮沉降对北京东灵山辽东栎林树木生长的影响[J]. 邹安龙,李修平,倪晓凤,吉成均. 植物生态学报. 2019(09)
[2]帽儿山天然次生林主要林分类型最优树种组成[J]. 陈莹,董灵波,刘兆刚. 北京林业大学学报. 2019(05)
[3]坡位对高寒灌丛群落谱系多样性和谱系结构的影响[J]. 肖元明,杨路存,聂秀青,李长斌,熊丰,王玲玲,周国英. 生态学杂志. 2019(06)
[4]功能多样性对典型阔叶红松林生产力的影响[J]. 温纯,金光泽. 植物生态学报. 2019(02)
[5]降水量和短期极端干旱对典型草原植物群落及优势种羊草（Leymus chinensis）叶性状的影响[J]. 岳喜元,左小安,庾强,徐翀,吕朋,张晶. 中国沙漠. 2018(05)
[6]Elevational diversity gradients across seed plant taxonomic levels in the Lancang River Nature Reserve: role of temperature, water and the mid-domain effect[J]. Jie Gao,Xing Zhang,Zhifeng Luo,Junjie Lan,Yanhong Liu. Journal of Forestry Research. 2018(04)
[7]环境因子对植物物种多样性的影响研究进展[J]. 刘冠成,黄雅曦,王庆贵,邢亚娟. 中国农学通报. 2018(13)
[8]降雨隔离和温度增加对杉木幼林土壤可溶性碳氮的影响[J]. 袁硕,杨智杰,元晓春,林伟盛,熊德成,杨玉盛. 应用生态学报. 2018(07)
[9]放牧干扰下高寒草甸物种、生活型和功能群多样性与生物量的关系[J]. 牛钰杰,杨思维,王贵珍,刘丽,杜国祯,花立民. 生态学报. 2018(13)
[10]演替过程中植物功能性状研究进展[J]. 宋光满,韩涛涛,洪岚,张玲玲,李晓波,任海. 生态科学. 2018(02)
博士论文
[1]海南岛热带天然老龄林物种多样性维持机制研究[D]. 张树梓.中国林业科学研究院 2017
[2]亚热带常绿落叶阔叶混交林的功能性群落结构及其动态研究[D]. 黄永涛.中国林业科学研究院 2016
[3]海南岛热带森林植物功能性状及其多样性研究[D]. 姜勇.中国林业科学研究院 2015
[4]海南岛热带天然针叶林—阔叶林交错区的群落特征研究[D]. 张俊艳.中国林业科学研究院 2014
[5]海南岛热带天然林生物多样性与生态系统功能关系的研究[D]. 卜文圣.中国林业科学研究院 2013
[6]不同生活型草原植物环境适应特征研究[D]. 张慧荣.内蒙古大学 2008
硕士论文
[1]油松各器官功能性状及其对环境因子响应的研究[D]. 张凯.北京林业大学 2016
[2]东北阔叶红松林植物功能性状与功能多样性的地理差异研究[D]. 王晓洁.北京林业大学 2015
[3]阳坡—阴坡生境梯度上植物群落物种多样性和地上生物量的变化特点[D]. 聂莹莹.兰州大学 2010
[4]青藏高原东部植物种子大小和比叶面积变异的研究[D]. 阳敏.兰州大学 2009
[5]辽宁仙人洞国家级自然保护区森林生态系统服务功能价值评估[D]. 刘承江.辽宁师范大学 2009
[6]子午岭植被演替过程中物种多样性研究[D]. 王凯博.西北农林科技大学 2008
本文编号：3418441
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