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光合能力和水力結構特征可以預測亞熱帶常綠闊葉林樹(shù)木生長(cháng)速率

點(diǎn)擊次數:926 發(fā)布時(shí)間:2021-02-19

來(lái)源:中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園  

      我國的常綠闊葉林分布區分為兩個(gè)亞區域,即東部常綠闊葉林亞區域和西部常綠闊葉林亞區域。在中國西南亞熱帶地區,常綠闊葉樹(shù)林在中高海拔的山地呈連片分布。在云南中部哀牢山海拔2000-2600 m范圍內,分布有大面積的中山濕性常綠闊葉林,以殼斗科、樟科和茶科的常綠闊葉樹(shù)種占優(yōu)勢,落葉樹(shù)種約占15%,在植物區系組成和生態(tài)外貌上具有亞熱帶常綠闊葉林特征,但其分布生境卻是暖溫帶-溫帶氣候。哀牢山中山濕性常綠闊葉林常綠和落葉樹(shù)種在生理特征和生長(cháng)策略上有何差異,它們如何適應中高海拔的氣候條件,仍是尚待解決的生態(tài)學(xué)問(wèn)題。

  版納植物園哀牢山生態(tài)站的監測人員杞金華,在樹(shù)木年輪與環(huán)境演變組范澤鑫研究員的指導下,與美國緬因大學(xué)和荷蘭瓦赫寧根大學(xué)的研究人員合作,以哀牢山中山濕性常綠闊葉林的8個(gè)常綠樹(shù)種和8個(gè)落葉樹(shù)種幼樹(shù)為研究對象,進(jìn)行了持續三年的徑向生長(cháng)和高生長(cháng)速率的監測,并系統測定了這16個(gè)樹(shù)種的葉片光合能力、養分利用效率和枝條水力結構等20個(gè)形態(tài)和生理性狀,對比了常綠和落葉樹(shù)種在光合碳積累、水力結構及養分利用效率等方面的差異,并分析了不同功能類(lèi)群樹(shù)種的功能性狀對樹(shù)木徑向生長(cháng)和高生長(cháng)速率的預測能力。

  研究結果表明:1)葉片光合能力、比葉重、養分利用效率、木材密度和理論導水率等形態(tài)和生理性狀,可以預測常綠和落葉樹(shù)種的徑向和高生長(cháng)速率;2)落葉樹(shù)種具有較高的葉片碳同化能力和較低的構建成本,可通過(guò)較高的資源獲取能力使其在較短的生長(cháng)季節實(shí)現快速生長(cháng),而常綠樹(shù)種具有更保守的資源獲取和利用策略;3)常綠與落葉樹(shù)種的徑向和高生長(cháng)速率與功能性狀的關(guān)聯(lián)強度存在差異,其中常綠樹(shù)種的生長(cháng)速率與其葉片光合同化能力、養分利用效率和構建成本有關(guān),而落葉樹(shù)種的生長(cháng)速率更多地取決于枝條的水分運輸效率。

  常綠與落葉樹(shù)種在碳獲取、水分和養分利用策略等方面存在明顯的差異,且這些差異決定了它們在生長(cháng)表現和耐受性上的不同策略。該項研究對于深入理解中國西部中山濕性常綠闊葉林樹(shù)木對環(huán)境的適應性以及物種間相互競爭與共存的機制提供了新的思路。

光合能力和水力結構特征可以預測亞熱帶常綠闊葉林樹(shù)木生長(cháng)速率

哀牢山中山濕性常綠闊葉林常綠樹(shù)種(綠色)和落葉樹(shù)種(紫色)20個(gè)功能性狀的首要主成分對直徑和高生長(cháng)速率的預測

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