刘晓鹏1, 汪欣烨1, 岳庆敏2, 白杨3, 张春雨1, 赵秀海1, 郝珉辉1*
Xiaopeng Liu1, Xinye Wang1, Qingmin Yue2, Yang Bai3, Chunyu Zhang1, Xiuhai Zhao1, Minhui Hao1*
1 Research Center of Forest Management Engineering of State Forestry and Grassland Administration, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China
2 National Institute of Natural Hazards, Ministry of Emergency Management, Beijing 100085, China
3 Xing’an League Institute of Forestry, Ulanhot, Nei Mongol 137400, China
摘要: 植物功能性状是指与植物定植、存活、生长和死亡紧密相关的一系列核心属性, 功能性状间的权衡与协同决定了植物的生态策略。基于植物功能性状探索群落内物种间的生态策略差异, 不仅有助于阐明物种共存机制, 同时对于揭示森林生态系统过程以及气候变化下的植被响应都具有重要意义。本研究以吉林蛟河21.12 ha次生针阔混交林动态监测样地为依托, 选取32个主要树种的8类关键功能性状, 基于植物竞争–耐胁迫–杂草(competitor–stress tolerator–ruderal, CSR)策略理论划分主要树种的生态策略类型; 并结合聚类分析与主成分分析揭示不同树种的生态策略差异; 最后通过Spearman相关性分析计算了每个树种在主成分分析中的得分与其C、S、R策略值之间的相关性系数, 以检验植物生态策略的功能性状基础。结果表明: (1)基于CSR策略分析, 32个树种可以划分为6种生态策略类型, 并以耐胁迫/竞争–耐胁迫–杂草型(S/CSR)占比最高; (2)基于聚类分析, 32个树种可以划分为2大类(即针叶树与阔叶树), 同时阔叶树可进一步细分为7小类(包括先锋树种、顶极阔叶树种、灌木、小乔木等); (3)主成分分析和Spearman相关性分析显示, 不同树种间的功能性状呈显著分化, 阔叶树整体趋向较大的叶面积、比叶面积和叶氮含量, 表现出较强的竞争能力(高C值), 而针叶树则趋向较高的叶碳含量和叶干物质含量, 表现出较强的耐胁迫能力(高S值); 灌木和小乔木类则倾向于高扰动适应性(高R值)。本研究系统揭示了东北次生针阔混交林内主要树种的生态策略差异及其功能性状基础, 证实了基于CSR策略理论与基于主成分分析获得的性状变异轴具有高度一致性, 为理解温带次生针阔混交林内主要树种的生态策略提供了功能生态学基础。