1 College of Life Sciences, Henan University, Kaifeng, Henan 4750042 Colleges of Bioscience and Biotechnology, Shenyang Agricultural University, Shenyang, 110866
通讯作者: * 通讯作者 Author for correspondence. E-mail:ligy535@henu.edu.cn* 通讯作者 Author for correspondence. E-mail:ligy535@henu.edu.cn
Increasing attention has recently been focused on the linkages between plant functional traits and ecosystem functioning. A comprehensive understanding of these linkages can facilitate to address the ecological consequences of plant species loss induced by human activities and climate change, and provide theoretical support for ecological restoration and ecosystem management. In recent twenty years, the evidence of strong correlations between plant functional traits and changes in ecosystem processes is growing. More importantly, ecosystem functioning can be predicted more precisely, using plant functional trait diversity (i.e., functional diversity) than species diversity. In this paper, we first defined plant functional traits and their important roles in determining ecosystem processes. Then, we review recent advances in the relationships between ecosystem functions and plant functional traits and their diversity. Finally, we propose several important future research directions, including (1) exploration of the relationships between aboveground and belowground plant traits and their roles in determining ecosystem functioning, (2) incorporation of the impacts of consumer and global environmental change into the correlation between plant functional traits and ecosystem functioning, (3) effects of functional diversity on ecosystem multifunctionality, and (4) examination of the functional diversity-ecosystem functioning relationship at different temporal and spatial scales.
植物功能性状是指在植物个体水平上通过影响植物生长、繁殖和存活能力从而间接地影响其适合度的形态、生理以及生活史特征(Violle et al, 2007)。例如, 植株高度、生活型、叶片氮含量、比叶面积、叶寿命、比根长、根质量比、种子质量等。在自然生态系统中, 植物通过改变其功能性状如高度、叶面积、叶质量、叶寿命、种子大小及其传播方式等, 来适应外界环境条件的改变, 这种改变同时也体现了生态系统功能的变化(Díaz & Cabido, 2001; Li et al, 2008; Messier et al, 2010; Albert et al, 2012)。然而, 自然界植物种类繁多, 气候变化和人类活动干扰的类型、强度等又多种多样, 这使得利用植物功能性状来反映和预测植物群落和生态系统功能的变化成为一项具有重要意义的工作。
Can comparative approaches based on plant ecophysiological traits predict the nature of biotic interactions and individual plant species effects in ecosystems?
GitayH, NobleIR (1997) What are functional types and how should we seek them? In: Plant Functional Types: Their Relevance to Ecosystem Properties and Global Change (eds Smith TM, Shugart HH, Woodward FI), pp. 3-19. Cambridge University Press, Cambridge.
Geographic variation in seed mass within and among nine species of Pedicularis (Orobanchaceae): effects of elevation, plant size and seed number per fruit.
Complementarity in nutrient foraging strategies of absorptive fine roots and arbuscular mycorrhizal fungi across 14 coexisting subtropical tree species.
How do traits vary across ecological scales? A case for trait-based ecology.
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2010
... 植物功能性状是指在植物个体水平上通过影响植物生长、繁殖和存活能力从而间接地影响其适合度的形态、生理以及生活史特征(Violle et al, 2007).例如, 植株高度、生活型、叶片氮含量、比叶面积、叶寿命、比根长、根质量比、种子质量等.在自然生态系统中, 植物通过改变其功能性状如高度、叶面积、叶质量、叶寿命、种子大小及其传播方式等, 来适应外界环境条件的改变, 这种改变同时也体现了生态系统功能的变化(Díaz & Cabido, 2001; Li et al, 2008; Messier et al, 2010; Albert et al, 2012).然而, 自然界植物种类繁多, 气候变化和人类活动干扰的类型、强度等又多种多样, 这使得利用植物功能性状来反映和预测植物群落和生态系统功能的变化成为一项具有重要意义的工作. ...
Functionally and phylogenetically diverse plant communities key to soil biota.
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2013
... 与物种分类多样性相比, 植物功能性状多样性考虑了植物群落中冗余种和种间互补作用(Díaz & Cabido, 2001), 把植物功能性状和生态系统功能连接起来(Petchey & Gaston, 2006), 并且可以用多个植物功能性状描述生态系统功能(Schleuter et al, 2010).因此,植物功能性状多样性能够更准确地预测生态系统功能(Hulot et al, 2000; Heemsbergen et al, 2004; Mokany et al, 2008; Milcu et al, 2013, 2014).近20年来, 关于功能性状多样性的研究论文数量一直稳定增加, 植物功能性状多样性与生态系统功能的关系已成为生态学研究的焦点之一(Villéger et al, 2008; Schleuter et al, 2010).然而, 过去的大多数相关研究都集中在功能多样性指数构建和验证功能多样性的重要性方面, 而关于植物功能性状多样性对生态系统功能的影响及其机制的研究相对缺乏.因此, 目前为止人们对植物功能性状多样性-生态系统功能关系的认识并不十分清楚. ...
Functional diversity of leaf nitrogen concentrations drives grassland carbon fluxes.
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2014
... 与物种分类多样性相比, 植物功能性状多样性考虑了植物群落中冗余种和种间互补作用(Díaz & Cabido, 2001), 把植物功能性状和生态系统功能连接起来(Petchey & Gaston, 2006), 并且可以用多个植物功能性状描述生态系统功能(Schleuter et al, 2010).因此,植物功能性状多样性能够更准确地预测生态系统功能(Hulot et al, 2000; Heemsbergen et al, 2004; Mokany et al, 2008; Milcu et al, 2013, 2014).近20年来, 关于功能性状多样性的研究论文数量一直稳定增加, 植物功能性状多样性与生态系统功能的关系已成为生态学研究的焦点之一(Villéger et al, 2008; Schleuter et al, 2010).然而, 过去的大多数相关研究都集中在功能多样性指数构建和验证功能多样性的重要性方面, 而关于植物功能性状多样性对生态系统功能的影响及其机制的研究相对缺乏.因此, 目前为止人们对植物功能性状多样性-生态系统功能关系的认识并不十分清楚. ...
Functional identity is more important than diversity in influencing ecosystem processes in a temperate native grassland.
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2008
... 与物种分类多样性相比, 植物功能性状多样性考虑了植物群落中冗余种和种间互补作用(Díaz & Cabido, 2001), 把植物功能性状和生态系统功能连接起来(Petchey & Gaston, 2006), 并且可以用多个植物功能性状描述生态系统功能(Schleuter et al, 2010).因此,植物功能性状多样性能够更准确地预测生态系统功能(Hulot et al, 2000; Heemsbergen et al, 2004; Mokany et al, 2008; Milcu et al, 2013, 2014).近20年来, 关于功能性状多样性的研究论文数量一直稳定增加, 植物功能性状多样性与生态系统功能的关系已成为生态学研究的焦点之一(Villéger et al, 2008; Schleuter et al, 2010).然而, 过去的大多数相关研究都集中在功能多样性指数构建和验证功能多样性的重要性方面, 而关于植物功能性状多样性对生态系统功能的影响及其机制的研究相对缺乏.因此, 目前为止人们对植物功能性状多样性-生态系统功能关系的认识并不十分清楚. ...
... 尽管如此, 基于植物功能性状多样性的研究方法与基于植物物种多样性的研究方法并不是相互独立或平行的, 两者之间存在一定的联系.植物功能性状多样性可以被用于物种多样性影响生态系统功能的机制解释.例如, 选择效应(selection effect)和生态位互补效应(niche complementarity effect)被认为是物种多样性影响生态系统功能的两个主要机制(Huston, 1997; Loreau, 1998, 2000; Tilman, 1999).然而, 对于这两种机制来说, 不同物种间植物功能性状的差异均起着决定性的作用.选择效应机制强调物种多样性的增加促进了群落中最有效的物种成为优势物种的可能性(Cardinale et al, 2007), 而群落优势种的功能性状决定了生态系统功能(Grime, 1998; Mokany et al, 2008; Roscher et al, 2012).生态位互补效应机制关注的是不同植物功能性状的范围和分布.在低生产力或严酷的环境条件下, 由于竞争排斥作用对种间交互作用影响较小, 生态位互补效应机制因而具有重要作用(Warren et al, 2009; Paquette & Messier, 2011).但是, 另一些研究发现, 互补效应在不同的森林生物群落中具有相同作用(Zhang et al, 2012).因此, 有研究者认为将基于植物功能性状多样性的方法与基于植物物种多样性的方法结合起来, 将有助于增加对植物多样性-生态系统功能关系的认识(Díaz & Cabido, 2001; Ruiz-Benito et al, 2014). ...
Disentangling biodiversity effects on ecosystem functioning: deriving solutions to a seemingly insurmountable problem.
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2003
... 在植物群落水平上, 基于个体水平植物功能性状计算的群落功能参数(Grime, 1998; Díaz et al, 2007; Violle et al, 2007; Holdaway et al, 2011)与生态系统功能存在着密切关系.日益增加的研究证据显示, 在许多不同类型的生态系统中, 植物功能性状, 特别是优势物种的功能性状, 可能影响种群的稳定性(Májeková et al, 2014), 是生态系统过程和功能(如生产力、土壤碳库以及土壤养分动态等)的主要决定者(Wardle et al, 1998; Díaz et al, 2004; Hooper et al, 2005; De Deyn et al, 2008).例如, 优势物种中与碳获取相关的一些性状是生态系统初级生产力和次级生产力的主要决定者(Naeem & Wright, 2003; Pontes et al, 2007). ...
Leaf dry matter content as a predictor of grassland litter decomposition: a test of the ‘mass ratio hypothesis’.
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2011
... 植物群落中优势物种的叶片干物质含量(Kazakou et al, 2006; Fortunel et al, 2009; Pakeman et al, 2011)、养分含量、寿命、比叶面积(Cornelissen & Thompson, 1997; Santiago & Wright, 2007; Fortunel et al, 2009)、机械强度(Cornelissen & Thompson, 1997; Cornelissen et al, 1999; Kurokawa & Nakashizuka, 2008)、对昆虫的适口性(Cornelissen et al, 1999)和可消化性(Cornelissen et al, 2004)等性状都直接或间接地决定着凋落物的化学性质, 与分解过程息息相关.例如, 叶片干物质含量反映叶肉和结构性物质的比例, 干物质含量少的叶片一般叶肉多而结构性物质少, 对昆虫的适口性强, 微生物也易分解, 因而容易降解; 反之亦然(Kazakou et al, 2006; Poorter et al, 2009; Pakeman et al, 2011).在世界范围内通过对不同生物区植物群落凋落物分解速率的研究发现, 植物叶片性状对不同生物区凋落物分解速率差异的贡献明显大于气候因素的贡献(Cornwell et al, 2008).另外, 根系中根枝末端的吸收根的功能性状, 如直径、养分含量、分枝强度等往往影响到根的呼吸、水分和养分吸收以及根的分解等物质循环过程(McCormack et al, 2015), 并最终改变物种间的相互作用和植物群落结构.此外, 具有根瘤固氮特征的物种所固定的氮也可为其他植物所利用, 从而提高植物群落氮素利用效率, 导致较高的生态系统生产力. ...
... ; Pakeman et al, 2011).在世界范围内通过对不同生物区植物群落凋落物分解速率的研究发现, 植物叶片性状对不同生物区凋落物分解速率差异的贡献明显大于气候因素的贡献(Cornwell et al, 2008).另外, 根系中根枝末端的吸收根的功能性状, 如直径、养分含量、分枝强度等往往影响到根的呼吸、水分和养分吸收以及根的分解等物质循环过程(McCormack et al, 2015), 并最终改变物种间的相互作用和植物群落结构.此外, 具有根瘤固氮特征的物种所固定的氮也可为其他植物所利用, 从而提高植物群落氮素利用效率, 导致较高的生态系统生产力. ...
A functional assessment of the response of grassland vegetation to reduced grazing and abandonment.
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2010
... 生态系统功能通常受到多个植物功能性状的影响(Chown et al, 2004; Díaz et al, 2004).例如, 植物叶物候和叶倾角都影响生态系统的功能特性.实验表明, 增加叶物候的时间互补性能够增加年生产力, 这种影响可能在物种丰富度低的群落中表现得更突出(Stevens & Carson, 2001).叶倾角往往是向着能够使植物获得更大的光捕获能力的方向变化(Sonohat et al, 2002; Posada et al, 2009), 从而增加植物的光合作用和净初级生产力.此外, 随着对生态系统了解的加深, 研究者们逐渐认识到生态系统同时提供和维持多个生态系统功能, 即生态系统多功能性(ecosystem multifunctionality).然而, 直到最近10来年研究者们才开始定量分析生态系统多功能性的测度及其与植物多样性的关系(徐炜等, 2016a, b).其中, 关于植物功能性状及其多样性对生态系统多功能性的影响研究更是相对缺乏.过去的大多数研究主要集中在单个性状对单一生态系统功能的影响(Fortunel et al, 2009; Pakeman & Marriott, 2010), 以及如何量化植物功能性状多样性和生态系统多功能性等方面(Petchey & Gaston, 2002; Laliberté & Legendre, 2010).因此, 未来研究需要更多关注多个植物功能性状以及功能多样性与单一生态系统功能或生态系统多功能性的关系. ...
The effect of biodiversity on tree productivity: from temperate to boreal forests.
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2011
... 尽管如此, 基于植物功能性状多样性的研究方法与基于植物物种多样性的研究方法并不是相互独立或平行的, 两者之间存在一定的联系.植物功能性状多样性可以被用于物种多样性影响生态系统功能的机制解释.例如, 选择效应(selection effect)和生态位互补效应(niche complementarity effect)被认为是物种多样性影响生态系统功能的两个主要机制(Huston, 1997; Loreau, 1998, 2000; Tilman, 1999).然而, 对于这两种机制来说, 不同物种间植物功能性状的差异均起着决定性的作用.选择效应机制强调物种多样性的增加促进了群落中最有效的物种成为优势物种的可能性(Cardinale et al, 2007), 而群落优势种的功能性状决定了生态系统功能(Grime, 1998; Mokany et al, 2008; Roscher et al, 2012).生态位互补效应机制关注的是不同植物功能性状的范围和分布.在低生产力或严酷的环境条件下, 由于竞争排斥作用对种间交互作用影响较小, 生态位互补效应机制因而具有重要作用(Warren et al, 2009; Paquette & Messier, 2011).但是, 另一些研究发现, 互补效应在不同的森林生物群落中具有相同作用(Zhang et al, 2012).因此, 有研究者认为将基于植物功能性状多样性的方法与基于植物物种多样性的方法结合起来, 将有助于增加对植物多样性-生态系统功能关系的认识(Díaz & Cabido, 2001; Ruiz-Benito et al, 2014). ...
Several scales of biodiversity affect ecosystem multifunctionality
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2013
... 此外, 不同空间尺度上植物功能性状及其多样性与生态系统功能关系的研究是未来该领域重要研究方向之一.从最初的植物种内和种间性状的研究(Hudson et al, 2011), 到群落、生态系统尺度(Roscher et al, 2012)和全球尺度的研究(Harrison et al, 2006; Maestre et al, 2012), 人们已从不同空间尺度探究了植物功能性状及其对生态系统功能的作用.然而, 以往的大部分研究仍然集中于小尺度和单一生境条件下, 而大尺度、多生境条件下的研究较少.已有研究表明, 基于植物个体水平的植物功能性状不能完整地描述较大尺度上整个生态系统过程(Pasari et al, 2013).此外, 气候变化和传统的植被分类方法不能很好地解释生态系统功能或其过程在生物地理学尺度上的差异, 而把植物功能性状考虑进来被认为将有助于揭示生态系统功能在生物地理学上的变化机制(Reichstein et al, 2014).因此, 我们建议未来该方向的研究工作重点放在解决不同空间尺度上植物功能性状或植被功能特征的测定与转换问题.例如, 基于植物功能性状的模型构建和推演, 以及先进的遥感技术应用都将有利于推动该研究方向的发展. ...
Functional diversity (FD), species richness and community composition.
... 关于植物功能性状多样性测定方法, 早期的研究通常是把植物群落中的物种根据某一特定功能性状的不同划分成不同功能类群, 而功能类群的丰富度即为植物功能性状多样性指标.例如, 把草地植物划分为C4和C3植物类群, 以及固氮植物和非固氮植物等(Hooper & Dukes, 2004; Petchey & Gaston, 2006; Wright et al, 2006).研究发现, 植物功能类群丰富度增加可以促进生态系统初级生产(Tilman et al, 1997; Hooper & Dukes, 2004; Hooper et al, 2005), 抑制生物入侵(Dukes, 2001), 调控生态系统对干扰的响应(Hulot et al, 2000).此外, 植物功能类群丰富度的大小也影响着生态系统内的资源利用效率和总量(Díaz & Cabido, 2001).然而, 这种测定方法可能会丢失一些连续变量所呈现的信息(Gitay & Noble, 1997), 忽略了物种多度的重要性(Díaz & Cabido, 2001), 并且在同一植物群落中, 用不同的功能类群划分方法会得到不同的研究结果(Wright et al, 2006).最近十多年来研究者们发表了许多关于植物功能性状多样性的评价指数(Petchey & Gaston, 2002; Villéger et al, 2008; Schleuter et al, 2010; Casanoves et al, 2011), 弥补了上述划分方法的不足.首先, Mason等(2005)依据物种多样性的组成进行类推, 把植物功能性状多样性也划分为3个组成: 功能丰富度(functional richness)、功能均匀度(functional evenness)和功能离散度(functional divergence), 并推导出各个组成相应的计算方法.之后, Villéger等(2008)在上述研究的基础上通过综合功能丰富度、功能均匀度和功能离散度,提出了多维度的功能多样性指数计算方法; Schleuter等(2010)在比较和总结前人提出的各种功能多样性指数的基础上, 将植物功能性状的种内差异考虑进去, 提出了新的功能丰富度、功能均匀度和功能离散度的计算方法. ...
... 生态系统功能通常受到多个植物功能性状的影响(Chown et al, 2004; Díaz et al, 2004).例如, 植物叶物候和叶倾角都影响生态系统的功能特性.实验表明, 增加叶物候的时间互补性能够增加年生产力, 这种影响可能在物种丰富度低的群落中表现得更突出(Stevens & Carson, 2001).叶倾角往往是向着能够使植物获得更大的光捕获能力的方向变化(Sonohat et al, 2002; Posada et al, 2009), 从而增加植物的光合作用和净初级生产力.此外, 随着对生态系统了解的加深, 研究者们逐渐认识到生态系统同时提供和维持多个生态系统功能, 即生态系统多功能性(ecosystem multifunctionality).然而, 直到最近10来年研究者们才开始定量分析生态系统多功能性的测度及其与植物多样性的关系(徐炜等, 2016a, b).其中, 关于植物功能性状及其多样性对生态系统多功能性的影响研究更是相对缺乏.过去的大多数研究主要集中在单个性状对单一生态系统功能的影响(Fortunel et al, 2009; Pakeman & Marriott, 2010), 以及如何量化植物功能性状多样性和生态系统多功能性等方面(Petchey & Gaston, 2002; Laliberté & Legendre, 2010).因此, 未来研究需要更多关注多个植物功能性状以及功能多样性与单一生态系统功能或生态系统多功能性的关系. ...
Functional diversity: back to basics and looking forward.
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2006
... 与物种分类多样性相比, 植物功能性状多样性考虑了植物群落中冗余种和种间互补作用(Díaz & Cabido, 2001), 把植物功能性状和生态系统功能连接起来(Petchey & Gaston, 2006), 并且可以用多个植物功能性状描述生态系统功能(Schleuter et al, 2010).因此,植物功能性状多样性能够更准确地预测生态系统功能(Hulot et al, 2000; Heemsbergen et al, 2004; Mokany et al, 2008; Milcu et al, 2013, 2014).近20年来, 关于功能性状多样性的研究论文数量一直稳定增加, 植物功能性状多样性与生态系统功能的关系已成为生态学研究的焦点之一(Villéger et al, 2008; Schleuter et al, 2010).然而, 过去的大多数相关研究都集中在功能多样性指数构建和验证功能多样性的重要性方面, 而关于植物功能性状多样性对生态系统功能的影响及其机制的研究相对缺乏.因此, 目前为止人们对植物功能性状多样性-生态系统功能关系的认识并不十分清楚. ...
... 关于植物功能性状多样性测定方法, 早期的研究通常是把植物群落中的物种根据某一特定功能性状的不同划分成不同功能类群, 而功能类群的丰富度即为植物功能性状多样性指标.例如, 把草地植物划分为C4和C3植物类群, 以及固氮植物和非固氮植物等(Hooper & Dukes, 2004; Petchey & Gaston, 2006; Wright et al, 2006).研究发现, 植物功能类群丰富度增加可以促进生态系统初级生产(Tilman et al, 1997; Hooper & Dukes, 2004; Hooper et al, 2005), 抑制生物入侵(Dukes, 2001), 调控生态系统对干扰的响应(Hulot et al, 2000).此外, 植物功能类群丰富度的大小也影响着生态系统内的资源利用效率和总量(Díaz & Cabido, 2001).然而, 这种测定方法可能会丢失一些连续变量所呈现的信息(Gitay & Noble, 1997), 忽略了物种多度的重要性(Díaz & Cabido, 2001), 并且在同一植物群落中, 用不同的功能类群划分方法会得到不同的研究结果(Wright et al, 2006).最近十多年来研究者们发表了许多关于植物功能性状多样性的评价指数(Petchey & Gaston, 2002; Villéger et al, 2008; Schleuter et al, 2010; Casanoves et al, 2011), 弥补了上述划分方法的不足.首先, Mason等(2005)依据物种多样性的组成进行类推, 把植物功能性状多样性也划分为3个组成: 功能丰富度(functional richness)、功能均匀度(functional evenness)和功能离散度(functional divergence), 并推导出各个组成相应的计算方法.之后, Villéger等(2008)在上述研究的基础上通过综合功能丰富度、功能均匀度和功能离散度,提出了多维度的功能多样性指数计算方法; Schleuter等(2010)在比较和总结前人提出的各种功能多样性指数的基础上, 将植物功能性状的种内差异考虑进去, 提出了新的功能丰富度、功能均匀度和功能离散度的计算方法. ...
Leaf traits affect the above-ground productivity and quality of pasture grasses.
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2007
... 在植物群落水平上, 基于个体水平植物功能性状计算的群落功能参数(Grime, 1998; Díaz et al, 2007; Violle et al, 2007; Holdaway et al, 2011)与生态系统功能存在着密切关系.日益增加的研究证据显示, 在许多不同类型的生态系统中, 植物功能性状, 特别是优势物种的功能性状, 可能影响种群的稳定性(Májeková et al, 2014), 是生态系统过程和功能(如生产力、土壤碳库以及土壤养分动态等)的主要决定者(Wardle et al, 1998; Díaz et al, 2004; Hooper et al, 2005; De Deyn et al, 2008).例如, 优势物种中与碳获取相关的一些性状是生态系统初级生产力和次级生产力的主要决定者(Naeem & Wright, 2003; Pontes et al, 2007). ...
Causes and consequences of variation in leaf mass per area (LMA): a meta-analysis.
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2009
... 植物群落中优势物种的叶片干物质含量(Kazakou et al, 2006; Fortunel et al, 2009; Pakeman et al, 2011)、养分含量、寿命、比叶面积(Cornelissen & Thompson, 1997; Santiago & Wright, 2007; Fortunel et al, 2009)、机械强度(Cornelissen & Thompson, 1997; Cornelissen et al, 1999; Kurokawa & Nakashizuka, 2008)、对昆虫的适口性(Cornelissen et al, 1999)和可消化性(Cornelissen et al, 2004)等性状都直接或间接地决定着凋落物的化学性质, 与分解过程息息相关.例如, 叶片干物质含量反映叶肉和结构性物质的比例, 干物质含量少的叶片一般叶肉多而结构性物质少, 对昆虫的适口性强, 微生物也易分解, 因而容易降解; 反之亦然(Kazakou et al, 2006; Poorter et al, 2009; Pakeman et al, 2011).在世界范围内通过对不同生物区植物群落凋落物分解速率的研究发现, 植物叶片性状对不同生物区凋落物分解速率差异的贡献明显大于气候因素的贡献(Cornwell et al, 2008).另外, 根系中根枝末端的吸收根的功能性状, 如直径、养分含量、分枝强度等往往影响到根的呼吸、水分和养分吸收以及根的分解等物质循环过程(McCormack et al, 2015), 并最终改变物种间的相互作用和植物群落结构.此外, 具有根瘤固氮特征的物种所固定的氮也可为其他植物所利用, 从而提高植物群落氮素利用效率, 导致较高的生态系统生产力. ...
Optimal photosynthetic use of light by tropical tree crowns achieved by adjustment of individual leaf angles and nitrogen content.
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2009
... 生态系统功能通常受到多个植物功能性状的影响(Chown et al, 2004; Díaz et al, 2004).例如, 植物叶物候和叶倾角都影响生态系统的功能特性.实验表明, 增加叶物候的时间互补性能够增加年生产力, 这种影响可能在物种丰富度低的群落中表现得更突出(Stevens & Carson, 2001).叶倾角往往是向着能够使植物获得更大的光捕获能力的方向变化(Sonohat et al, 2002; Posada et al, 2009), 从而增加植物的光合作用和净初级生产力.此外, 随着对生态系统了解的加深, 研究者们逐渐认识到生态系统同时提供和维持多个生态系统功能, 即生态系统多功能性(ecosystem multifunctionality).然而, 直到最近10来年研究者们才开始定量分析生态系统多功能性的测度及其与植物多样性的关系(徐炜等, 2016a, b).其中, 关于植物功能性状及其多样性对生态系统多功能性的影响研究更是相对缺乏.过去的大多数研究主要集中在单个性状对单一生态系统功能的影响(Fortunel et al, 2009; Pakeman & Marriott, 2010), 以及如何量化植物功能性状多样性和生态系统多功能性等方面(Petchey & Gaston, 2002; Laliberté & Legendre, 2010).因此, 未来研究需要更多关注多个植物功能性状以及功能多样性与单一生态系统功能或生态系统多功能性的关系. ...
Linking plant and ecosystem functional biogeography
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2014
... 此外, 不同空间尺度上植物功能性状及其多样性与生态系统功能关系的研究是未来该领域重要研究方向之一.从最初的植物种内和种间性状的研究(Hudson et al, 2011), 到群落、生态系统尺度(Roscher et al, 2012)和全球尺度的研究(Harrison et al, 2006; Maestre et al, 2012), 人们已从不同空间尺度探究了植物功能性状及其对生态系统功能的作用.然而, 以往的大部分研究仍然集中于小尺度和单一生境条件下, 而大尺度、多生境条件下的研究较少.已有研究表明, 基于植物个体水平的植物功能性状不能完整地描述较大尺度上整个生态系统过程(Pasari et al, 2013).此外, 气候变化和传统的植被分类方法不能很好地解释生态系统功能或其过程在生物地理学尺度上的差异, 而把植物功能性状考虑进来被认为将有助于揭示生态系统功能在生物地理学上的变化机制(Reichstein et al, 2014).因此, 我们建议未来该方向的研究工作重点放在解决不同空间尺度上植物功能性状或植被功能特征的测定与转换问题.例如, 基于植物功能性状的模型构建和推演, 以及先进的遥感技术应用都将有利于推动该研究方向的发展. ...
On the importance of intraspecific variability for the quantification of functional diversity.
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2012
... 植物功能性状是指在植物个体水平上通过影响植物生长、繁殖和存活能力从而间接地影响其适合度的形态、生理以及生活史特征(Violle et al, 2007).例如, 植株高度、生活型、叶片氮含量、比叶面积、叶寿命、比根长、根质量比、种子质量等.在自然生态系统中, 植物通过改变其功能性状如高度、叶面积、叶质量、叶寿命、种子大小及其传播方式等, 来适应外界环境条件的改变, 这种改变同时也体现了生态系统功能的变化(Díaz & Cabido, 2001; Li et al, 2008; Messier et al, 2010; Albert et al, 2012).然而, 自然界植物种类繁多, 气候变化和人类活动干扰的类型、强度等又多种多样, 这使得利用植物功能性状来反映和预测植物群落和生态系统功能的变化成为一项具有重要意义的工作. ...
Explaining grassland biomass—the contribution of climate, species and functional diversity depends on fertilization and mowing frequency.
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2011
... 近年来, 关于植物功能性状的研究涉及到从个体到生态系统等多个层次, 并延伸到生态学的多个研究领域, 已成为生态学家关注的热点之一.随着对植物功能性状理解的加深, 研究者们逐步认识到, 许多生态学问题都能够从植物功能性状角度得到较好的回答.全面深入地了解植物功能性状及其与生态系统功能之间的关系, 有助于更好地应对全球气候变化和人类活动干扰日益加剧情景下生物多样性丧失的生态学后果.越来越多的研究证据表明, 植物功能性状与生态系统功能关系密切, 并且一定程度上能够指示生态系统功能的变化.植物功能性状多样性是生物多样性的重要组成, 比物种多样性更能准确地预测生态系统的功能或过程变化, 是生态系统功能或过程的主要决定者(Díaz & Cabido, 2001; Díaz et al, 2007; Bernhardt- Römermann et al, 2011; Roscher et al, 2012). ...
Using plant functional traits to explain diversity-productivity relationships.
3
2012
... 近年来, 关于植物功能性状的研究涉及到从个体到生态系统等多个层次, 并延伸到生态学的多个研究领域, 已成为生态学家关注的热点之一.随着对植物功能性状理解的加深, 研究者们逐步认识到, 许多生态学问题都能够从植物功能性状角度得到较好的回答.全面深入地了解植物功能性状及其与生态系统功能之间的关系, 有助于更好地应对全球气候变化和人类活动干扰日益加剧情景下生物多样性丧失的生态学后果.越来越多的研究证据表明, 植物功能性状与生态系统功能关系密切, 并且一定程度上能够指示生态系统功能的变化.植物功能性状多样性是生物多样性的重要组成, 比物种多样性更能准确地预测生态系统的功能或过程变化, 是生态系统功能或过程的主要决定者(Díaz & Cabido, 2001; Díaz et al, 2007; Bernhardt- Römermann et al, 2011; Roscher et al, 2012). ...
... 尽管如此, 基于植物功能性状多样性的研究方法与基于植物物种多样性的研究方法并不是相互独立或平行的, 两者之间存在一定的联系.植物功能性状多样性可以被用于物种多样性影响生态系统功能的机制解释.例如, 选择效应(selection effect)和生态位互补效应(niche complementarity effect)被认为是物种多样性影响生态系统功能的两个主要机制(Huston, 1997; Loreau, 1998, 2000; Tilman, 1999).然而, 对于这两种机制来说, 不同物种间植物功能性状的差异均起着决定性的作用.选择效应机制强调物种多样性的增加促进了群落中最有效的物种成为优势物种的可能性(Cardinale et al, 2007), 而群落优势种的功能性状决定了生态系统功能(Grime, 1998; Mokany et al, 2008; Roscher et al, 2012).生态位互补效应机制关注的是不同植物功能性状的范围和分布.在低生产力或严酷的环境条件下, 由于竞争排斥作用对种间交互作用影响较小, 生态位互补效应机制因而具有重要作用(Warren et al, 2009; Paquette & Messier, 2011).但是, 另一些研究发现, 互补效应在不同的森林生物群落中具有相同作用(Zhang et al, 2012).因此, 有研究者认为将基于植物功能性状多样性的方法与基于植物物种多样性的方法结合起来, 将有助于增加对植物多样性-生态系统功能关系的认识(Díaz & Cabido, 2001; Ruiz-Benito et al, 2014). ...
... 此外, 不同空间尺度上植物功能性状及其多样性与生态系统功能关系的研究是未来该领域重要研究方向之一.从最初的植物种内和种间性状的研究(Hudson et al, 2011), 到群落、生态系统尺度(Roscher et al, 2012)和全球尺度的研究(Harrison et al, 2006; Maestre et al, 2012), 人们已从不同空间尺度探究了植物功能性状及其对生态系统功能的作用.然而, 以往的大部分研究仍然集中于小尺度和单一生境条件下, 而大尺度、多生境条件下的研究较少.已有研究表明, 基于植物个体水平的植物功能性状不能完整地描述较大尺度上整个生态系统过程(Pasari et al, 2013).此外, 气候变化和传统的植被分类方法不能很好地解释生态系统功能或其过程在生物地理学尺度上的差异, 而把植物功能性状考虑进来被认为将有助于揭示生态系统功能在生物地理学上的变化机制(Reichstein et al, 2014).因此, 我们建议未来该方向的研究工作重点放在解决不同空间尺度上植物功能性状或植被功能特征的测定与转换问题.例如, 基于植物功能性状的模型构建和推演, 以及先进的遥感技术应用都将有利于推动该研究方向的发展. ...
Diversity increases carbon storage and tree productivity in Spanish forests.
1
2014
... 尽管如此, 基于植物功能性状多样性的研究方法与基于植物物种多样性的研究方法并不是相互独立或平行的, 两者之间存在一定的联系.植物功能性状多样性可以被用于物种多样性影响生态系统功能的机制解释.例如, 选择效应(selection effect)和生态位互补效应(niche complementarity effect)被认为是物种多样性影响生态系统功能的两个主要机制(Huston, 1997; Loreau, 1998, 2000; Tilman, 1999).然而, 对于这两种机制来说, 不同物种间植物功能性状的差异均起着决定性的作用.选择效应机制强调物种多样性的增加促进了群落中最有效的物种成为优势物种的可能性(Cardinale et al, 2007), 而群落优势种的功能性状决定了生态系统功能(Grime, 1998; Mokany et al, 2008; Roscher et al, 2012).生态位互补效应机制关注的是不同植物功能性状的范围和分布.在低生产力或严酷的环境条件下, 由于竞争排斥作用对种间交互作用影响较小, 生态位互补效应机制因而具有重要作用(Warren et al, 2009; Paquette & Messier, 2011).但是, 另一些研究发现, 互补效应在不同的森林生物群落中具有相同作用(Zhang et al, 2012).因此, 有研究者认为将基于植物功能性状多样性的方法与基于植物物种多样性的方法结合起来, 将有助于增加对植物多样性-生态系统功能关系的认识(Díaz & Cabido, 2001; Ruiz-Benito et al, 2014). ...
Using phylogenetic, functional and trait diversity to understand patterns of plant community productivity.
1
2009
... 基于植物功能性状的群落功能参数和植物功能性状多样性都能够强烈影响植物群落构建和生态系统功能或过程(McGill et al, 2006; Scherer-Lorenzen, 2008; Cornwell & Ackerly, 2009).例如, Ruiz-Benito等(2014)通过比较7种不同类型的西班牙森林发现, 森林碳储量随着基于比叶重的群落功能参数增大而增加.Pakeman等(2011)对草地凋落物分解的研究发现, 优势物种的叶片干物质含量与凋落物质量丢失呈负相关, 是预测凋落物分解快慢的重要指标.此外, 研究发现, 植物功能性状多样性比物种多样性对环境胁迫或扰动更敏感, 更能指示生态系统功能的变化(Cadotte et al, 2009; Flynn et al, 2011), 而且植物功能性状多样性有助于人们理解为什么在不同的研究中物种多样性与生态系统功能之间关系会产生巨大的差异性. ...
Impacts of plant diversity on biomass production increase through time because of species complementarity
1
2007
... 尽管如此, 基于植物功能性状多样性的研究方法与基于植物物种多样性的研究方法并不是相互独立或平行的, 两者之间存在一定的联系.植物功能性状多样性可以被用于物种多样性影响生态系统功能的机制解释.例如, 选择效应(selection effect)和生态位互补效应(niche complementarity effect)被认为是物种多样性影响生态系统功能的两个主要机制(Huston, 1997; Loreau, 1998, 2000; Tilman, 1999).然而, 对于这两种机制来说, 不同物种间植物功能性状的差异均起着决定性的作用.选择效应机制强调物种多样性的增加促进了群落中最有效的物种成为优势物种的可能性(Cardinale et al, 2007), 而群落优势种的功能性状决定了生态系统功能(Grime, 1998; Mokany et al, 2008; Roscher et al, 2012).生态位互补效应机制关注的是不同植物功能性状的范围和分布.在低生产力或严酷的环境条件下, 由于竞争排斥作用对种间交互作用影响较小, 生态位互补效应机制因而具有重要作用(Warren et al, 2009; Paquette & Messier, 2011).但是, 另一些研究发现, 互补效应在不同的森林生物群落中具有相同作用(Zhang et al, 2012).因此, 有研究者认为将基于植物功能性状多样性的方法与基于植物物种多样性的方法结合起来, 将有助于增加对植物多样性-生态系统功能关系的认识(Díaz & Cabido, 2001; Ruiz-Benito et al, 2014). ...
Leaf functional traits of tropical forest plants in relation to growth form.
1
2007
... 植物群落中优势物种的叶片干物质含量(Kazakou et al, 2006; Fortunel et al, 2009; Pakeman et al, 2011)、养分含量、寿命、比叶面积(Cornelissen & Thompson, 1997; Santiago & Wright, 2007; Fortunel et al, 2009)、机械强度(Cornelissen & Thompson, 1997; Cornelissen et al, 1999; Kurokawa & Nakashizuka, 2008)、对昆虫的适口性(Cornelissen et al, 1999)和可消化性(Cornelissen et al, 2004)等性状都直接或间接地决定着凋落物的化学性质, 与分解过程息息相关.例如, 叶片干物质含量反映叶肉和结构性物质的比例, 干物质含量少的叶片一般叶肉多而结构性物质少, 对昆虫的适口性强, 微生物也易分解, 因而容易降解; 反之亦然(Kazakou et al, 2006; Poorter et al, 2009; Pakeman et al, 2011).在世界范围内通过对不同生物区植物群落凋落物分解速率的研究发现, 植物叶片性状对不同生物区凋落物分解速率差异的贡献明显大于气候因素的贡献(Cornwell et al, 2008).另外, 根系中根枝末端的吸收根的功能性状, 如直径、养分含量、分枝强度等往往影响到根的呼吸、水分和养分吸收以及根的分解等物质循环过程(McCormack et al, 2015), 并最终改变物种间的相互作用和植物群落结构.此外, 具有根瘤固氮特征的物种所固定的氮也可为其他植物所利用, 从而提高植物群落氮素利用效率, 导致较高的生态系统生产力. ...
Functional diversity affects decomposition processes in experimental grasslands.
1
2008
... 基于植物功能性状的群落功能参数和植物功能性状多样性都能够强烈影响植物群落构建和生态系统功能或过程(McGill et al, 2006; Scherer-Lorenzen, 2008; Cornwell & Ackerly, 2009).例如, Ruiz-Benito等(2014)通过比较7种不同类型的西班牙森林发现, 森林碳储量随着基于比叶重的群落功能参数增大而增加.Pakeman等(2011)对草地凋落物分解的研究发现, 优势物种的叶片干物质含量与凋落物质量丢失呈负相关, 是预测凋落物分解快慢的重要指标.此外, 研究发现, 植物功能性状多样性比物种多样性对环境胁迫或扰动更敏感, 更能指示生态系统功能的变化(Cadotte et al, 2009; Flynn et al, 2011), 而且植物功能性状多样性有助于人们理解为什么在不同的研究中物种多样性与生态系统功能之间关系会产生巨大的差异性. ...
Natural and within-farmland biodiversity enhances crop productivity.
FDiversity: a software package for the integrated analysis of functional diversity.
1
2011
... 关于植物功能性状多样性测定方法, 早期的研究通常是把植物群落中的物种根据某一特定功能性状的不同划分成不同功能类群, 而功能类群的丰富度即为植物功能性状多样性指标.例如, 把草地植物划分为C4和C3植物类群, 以及固氮植物和非固氮植物等(Hooper & Dukes, 2004; Petchey & Gaston, 2006; Wright et al, 2006).研究发现, 植物功能类群丰富度增加可以促进生态系统初级生产(Tilman et al, 1997; Hooper & Dukes, 2004; Hooper et al, 2005), 抑制生物入侵(Dukes, 2001), 调控生态系统对干扰的响应(Hulot et al, 2000).此外, 植物功能类群丰富度的大小也影响着生态系统内的资源利用效率和总量(Díaz & Cabido, 2001).然而, 这种测定方法可能会丢失一些连续变量所呈现的信息(Gitay & Noble, 1997), 忽略了物种多度的重要性(Díaz & Cabido, 2001), 并且在同一植物群落中, 用不同的功能类群划分方法会得到不同的研究结果(Wright et al, 2006).最近十多年来研究者们发表了许多关于植物功能性状多样性的评价指数(Petchey & Gaston, 2002; Villéger et al, 2008; Schleuter et al, 2010; Casanoves et al, 2011), 弥补了上述划分方法的不足.首先, Mason等(2005)依据物种多样性的组成进行类推, 把植物功能性状多样性也划分为3个组成: 功能丰富度(functional richness)、功能均匀度(functional evenness)和功能离散度(functional divergence), 并推导出各个组成相应的计算方法.之后, Villéger等(2008)在上述研究的基础上通过综合功能丰富度、功能均匀度和功能离散度,提出了多维度的功能多样性指数计算方法; Schleuter等(2010)在比较和总结前人提出的各种功能多样性指数的基础上, 将植物功能性状的种内差异考虑进去, 提出了新的功能丰富度、功能均匀度和功能离散度的计算方法. ...
A user’s guide to functional diversity indices.
3
2010
... 与物种分类多样性相比, 植物功能性状多样性考虑了植物群落中冗余种和种间互补作用(Díaz & Cabido, 2001), 把植物功能性状和生态系统功能连接起来(Petchey & Gaston, 2006), 并且可以用多个植物功能性状描述生态系统功能(Schleuter et al, 2010).因此,植物功能性状多样性能够更准确地预测生态系统功能(Hulot et al, 2000; Heemsbergen et al, 2004; Mokany et al, 2008; Milcu et al, 2013, 2014).近20年来, 关于功能性状多样性的研究论文数量一直稳定增加, 植物功能性状多样性与生态系统功能的关系已成为生态学研究的焦点之一(Villéger et al, 2008; Schleuter et al, 2010).然而, 过去的大多数相关研究都集中在功能多样性指数构建和验证功能多样性的重要性方面, 而关于植物功能性状多样性对生态系统功能的影响及其机制的研究相对缺乏.因此, 目前为止人们对植物功能性状多样性-生态系统功能关系的认识并不十分清楚. ...
... ; Schleuter et al, 2010).然而, 过去的大多数相关研究都集中在功能多样性指数构建和验证功能多样性的重要性方面, 而关于植物功能性状多样性对生态系统功能的影响及其机制的研究相对缺乏.因此, 目前为止人们对植物功能性状多样性-生态系统功能关系的认识并不十分清楚. ...
... 关于植物功能性状多样性测定方法, 早期的研究通常是把植物群落中的物种根据某一特定功能性状的不同划分成不同功能类群, 而功能类群的丰富度即为植物功能性状多样性指标.例如, 把草地植物划分为C4和C3植物类群, 以及固氮植物和非固氮植物等(Hooper & Dukes, 2004; Petchey & Gaston, 2006; Wright et al, 2006).研究发现, 植物功能类群丰富度增加可以促进生态系统初级生产(Tilman et al, 1997; Hooper & Dukes, 2004; Hooper et al, 2005), 抑制生物入侵(Dukes, 2001), 调控生态系统对干扰的响应(Hulot et al, 2000).此外, 植物功能类群丰富度的大小也影响着生态系统内的资源利用效率和总量(Díaz & Cabido, 2001).然而, 这种测定方法可能会丢失一些连续变量所呈现的信息(Gitay & Noble, 1997), 忽略了物种多度的重要性(Díaz & Cabido, 2001), 并且在同一植物群落中, 用不同的功能类群划分方法会得到不同的研究结果(Wright et al, 2006).最近十多年来研究者们发表了许多关于植物功能性状多样性的评价指数(Petchey & Gaston, 2002; Villéger et al, 2008; Schleuter et al, 2010; Casanoves et al, 2011), 弥补了上述划分方法的不足.首先, Mason等(2005)依据物种多样性的组成进行类推, 把植物功能性状多样性也划分为3个组成: 功能丰富度(functional richness)、功能均匀度(functional evenness)和功能离散度(functional divergence), 并推导出各个组成相应的计算方法.之后, Villéger等(2008)在上述研究的基础上通过综合功能丰富度、功能均匀度和功能离散度,提出了多维度的功能多样性指数计算方法; Schleuter等(2010)在比较和总结前人提出的各种功能多样性指数的基础上, 将植物功能性状的种内差异考虑进去, 提出了新的功能丰富度、功能均匀度和功能离散度的计算方法. ...
Dominant species maintain ecosystem function with non-random species loss.
1
2003
... 关于植物功能性状与生态系统过程或功能之间的关系, 大多数研究者认为植物群落中优势物种的相对生物量及其特定性状主导着生态系统过程的动态变化(Wardle, 1999; Smith & Knapp, 2003; Vile et al, 2006; Díaz et al, 2007), 即“生物量比”假说(mass-ratio hypothesis; Grime, 1998).事实上, 该假说也意味着植物功能性状可以用来预测生态系统功能或过程(Grime, 1998; Garnier et al, 2004; Vile et al, 2006; Díaz et al, 2007). ...
Ecosystem productivity can be predicted from potential relative growth rate and species abundance.
2
2006
... 关于植物功能性状与生态系统过程或功能之间的关系, 大多数研究者认为植物群落中优势物种的相对生物量及其特定性状主导着生态系统过程的动态变化(Wardle, 1999; Smith & Knapp, 2003; Vile et al, 2006; Díaz et al, 2007), 即“生物量比”假说(mass-ratio hypothesis; Grime, 1998).事实上, 该假说也意味着植物功能性状可以用来预测生态系统功能或过程(Grime, 1998; Garnier et al, 2004; Vile et al, 2006; Díaz et al, 2007). ...
... ; Vile et al, 2006; Díaz et al, 2007). ...
Species diversity, functional diversity and functional redundancy in fynbos communities.
Plant functional traits and soil carbon sequestration in contrasting biomes.
1
2008
... 在植物群落水平上, 基于个体水平植物功能性状计算的群落功能参数(Grime, 1998; Díaz et al, 2007; Violle et al, 2007; Holdaway et al, 2011)与生态系统功能存在着密切关系.日益增加的研究证据显示, 在许多不同类型的生态系统中, 植物功能性状, 特别是优势物种的功能性状, 可能影响种群的稳定性(Májeková et al, 2014), 是生态系统过程和功能(如生产力、土壤碳库以及土壤养分动态等)的主要决定者(Wardle et al, 1998; Díaz et al, 2004; Hooper et al, 2005; De Deyn et al, 2008).例如, 优势物种中与碳获取相关的一些性状是生态系统初级生产力和次级生产力的主要决定者(Naeem & Wright, 2003; Pontes et al, 2007). ...
New multidimensional functional diversity indices for a multifaceted framework in functional ecology.
2
2008
... 与物种分类多样性相比, 植物功能性状多样性考虑了植物群落中冗余种和种间互补作用(Díaz & Cabido, 2001), 把植物功能性状和生态系统功能连接起来(Petchey & Gaston, 2006), 并且可以用多个植物功能性状描述生态系统功能(Schleuter et al, 2010).因此,植物功能性状多样性能够更准确地预测生态系统功能(Hulot et al, 2000; Heemsbergen et al, 2004; Mokany et al, 2008; Milcu et al, 2013, 2014).近20年来, 关于功能性状多样性的研究论文数量一直稳定增加, 植物功能性状多样性与生态系统功能的关系已成为生态学研究的焦点之一(Villéger et al, 2008; Schleuter et al, 2010).然而, 过去的大多数相关研究都集中在功能多样性指数构建和验证功能多样性的重要性方面, 而关于植物功能性状多样性对生态系统功能的影响及其机制的研究相对缺乏.因此, 目前为止人们对植物功能性状多样性-生态系统功能关系的认识并不十分清楚. ...
... 关于植物功能性状多样性测定方法, 早期的研究通常是把植物群落中的物种根据某一特定功能性状的不同划分成不同功能类群, 而功能类群的丰富度即为植物功能性状多样性指标.例如, 把草地植物划分为C4和C3植物类群, 以及固氮植物和非固氮植物等(Hooper & Dukes, 2004; Petchey & Gaston, 2006; Wright et al, 2006).研究发现, 植物功能类群丰富度增加可以促进生态系统初级生产(Tilman et al, 1997; Hooper & Dukes, 2004; Hooper et al, 2005), 抑制生物入侵(Dukes, 2001), 调控生态系统对干扰的响应(Hulot et al, 2000).此外, 植物功能类群丰富度的大小也影响着生态系统内的资源利用效率和总量(Díaz & Cabido, 2001).然而, 这种测定方法可能会丢失一些连续变量所呈现的信息(Gitay & Noble, 1997), 忽略了物种多度的重要性(Díaz & Cabido, 2001), 并且在同一植物群落中, 用不同的功能类群划分方法会得到不同的研究结果(Wright et al, 2006).最近十多年来研究者们发表了许多关于植物功能性状多样性的评价指数(Petchey & Gaston, 2002; Villéger et al, 2008; Schleuter et al, 2010; Casanoves et al, 2011), 弥补了上述划分方法的不足.首先, Mason等(2005)依据物种多样性的组成进行类推, 把植物功能性状多样性也划分为3个组成: 功能丰富度(functional richness)、功能均匀度(functional evenness)和功能离散度(functional divergence), 并推导出各个组成相应的计算方法.之后, Villéger等(2008)在上述研究的基础上通过综合功能丰富度、功能均匀度和功能离散度,提出了多维度的功能多样性指数计算方法; Schleuter等(2010)在比较和总结前人提出的各种功能多样性指数的基础上, 将植物功能性状的种内差异考虑进去, 提出了新的功能丰富度、功能均匀度和功能离散度的计算方法. ...
Let the concept of trait be functional!
3
2007
... 植物功能性状是指在植物个体水平上通过影响植物生长、繁殖和存活能力从而间接地影响其适合度的形态、生理以及生活史特征(Violle et al, 2007).例如, 植株高度、生活型、叶片氮含量、比叶面积、叶寿命、比根长、根质量比、种子质量等.在自然生态系统中, 植物通过改变其功能性状如高度、叶面积、叶质量、叶寿命、种子大小及其传播方式等, 来适应外界环境条件的改变, 这种改变同时也体现了生态系统功能的变化(Díaz & Cabido, 2001; Li et al, 2008; Messier et al, 2010; Albert et al, 2012).然而, 自然界植物种类繁多, 气候变化和人类活动干扰的类型、强度等又多种多样, 这使得利用植物功能性状来反映和预测植物群落和生态系统功能的变化成为一项具有重要意义的工作. ...
... 在植物群落水平上, 基于个体水平植物功能性状计算的群落功能参数(Grime, 1998; Díaz et al, 2007; Violle et al, 2007; Holdaway et al, 2011)与生态系统功能存在着密切关系.日益增加的研究证据显示, 在许多不同类型的生态系统中, 植物功能性状, 特别是优势物种的功能性状, 可能影响种群的稳定性(Májeková et al, 2014), 是生态系统过程和功能(如生产力、土壤碳库以及土壤养分动态等)的主要决定者(Wardle et al, 1998; Díaz et al, 2004; Hooper et al, 2005; De Deyn et al, 2008).例如, 优势物种中与碳获取相关的一些性状是生态系统初级生产力和次级生产力的主要决定者(Naeem & Wright, 2003; Pontes et al, 2007). ...
Vive la difference: plant functional diversity matters to ecosystem processes.
8
2001
... 近年来, 关于植物功能性状的研究涉及到从个体到生态系统等多个层次, 并延伸到生态学的多个研究领域, 已成为生态学家关注的热点之一.随着对植物功能性状理解的加深, 研究者们逐步认识到, 许多生态学问题都能够从植物功能性状角度得到较好的回答.全面深入地了解植物功能性状及其与生态系统功能之间的关系, 有助于更好地应对全球气候变化和人类活动干扰日益加剧情景下生物多样性丧失的生态学后果.越来越多的研究证据表明, 植物功能性状与生态系统功能关系密切, 并且一定程度上能够指示生态系统功能的变化.植物功能性状多样性是生物多样性的重要组成, 比物种多样性更能准确地预测生态系统的功能或过程变化, 是生态系统功能或过程的主要决定者(Díaz & Cabido, 2001; Díaz et al, 2007; Bernhardt- Römermann et al, 2011; Roscher et al, 2012). ...
... 植物功能性状是指在植物个体水平上通过影响植物生长、繁殖和存活能力从而间接地影响其适合度的形态、生理以及生活史特征(Violle et al, 2007).例如, 植株高度、生活型、叶片氮含量、比叶面积、叶寿命、比根长、根质量比、种子质量等.在自然生态系统中, 植物通过改变其功能性状如高度、叶面积、叶质量、叶寿命、种子大小及其传播方式等, 来适应外界环境条件的改变, 这种改变同时也体现了生态系统功能的变化(Díaz & Cabido, 2001; Li et al, 2008; Messier et al, 2010; Albert et al, 2012).然而, 自然界植物种类繁多, 气候变化和人类活动干扰的类型、强度等又多种多样, 这使得利用植物功能性状来反映和预测植物群落和生态系统功能的变化成为一项具有重要意义的工作. ...
... 与物种分类多样性相比, 植物功能性状多样性考虑了植物群落中冗余种和种间互补作用(Díaz & Cabido, 2001), 把植物功能性状和生态系统功能连接起来(Petchey & Gaston, 2006), 并且可以用多个植物功能性状描述生态系统功能(Schleuter et al, 2010).因此,植物功能性状多样性能够更准确地预测生态系统功能(Hulot et al, 2000; Heemsbergen et al, 2004; Mokany et al, 2008; Milcu et al, 2013, 2014).近20年来, 关于功能性状多样性的研究论文数量一直稳定增加, 植物功能性状多样性与生态系统功能的关系已成为生态学研究的焦点之一(Villéger et al, 2008; Schleuter et al, 2010).然而, 过去的大多数相关研究都集中在功能多样性指数构建和验证功能多样性的重要性方面, 而关于植物功能性状多样性对生态系统功能的影响及其机制的研究相对缺乏.因此, 目前为止人们对植物功能性状多样性-生态系统功能关系的认识并不十分清楚. ...
Is sampling effect a problem for experiments investigating biodiversity-ecosystem function relationships?
1
1999
... 关于植物功能性状与生态系统过程或功能之间的关系, 大多数研究者认为植物群落中优势物种的相对生物量及其特定性状主导着生态系统过程的动态变化(Wardle, 1999; Smith & Knapp, 2003; Vile et al, 2006; Díaz et al, 2007), 即“生物量比”假说(mass-ratio hypothesis; Grime, 1998).事实上, 该假说也意味着植物功能性状可以用来预测生态系统功能或过程(Grime, 1998; Garnier et al, 2004; Vile et al, 2006; Díaz et al, 2007). ...
Can comparative approaches based on plant ecophysiological traits predict the nature of biotic interactions and individual plant species effects in ecosystems?
2
1998
... 在植物群落水平上, 基于个体水平植物功能性状计算的群落功能参数(Grime, 1998; Díaz et al, 2007; Violle et al, 2007; Holdaway et al, 2011)与生态系统功能存在着密切关系.日益增加的研究证据显示, 在许多不同类型的生态系统中, 植物功能性状, 特别是优势物种的功能性状, 可能影响种群的稳定性(Májeková et al, 2014), 是生态系统过程和功能(如生产力、土壤碳库以及土壤养分动态等)的主要决定者(Wardle et al, 1998; Díaz et al, 2004; Hooper et al, 2005; De Deyn et al, 2008).例如, 优势物种中与碳获取相关的一些性状是生态系统初级生产力和次级生产力的主要决定者(Naeem & Wright, 2003; Pontes et al, 2007). ...
... 过去的大多数研究均在人工群落或人为操纵的自然群落中开展, 而在野外自然条件下开展的实验研究相对缺乏.这是因为只有人为控制才能使不同群落的外界环境因子保持一致, 然后调控群落组成使之形成物种多样性或功能多样性梯度, 从而探讨多样性与生态系统功能的关系.然而, 在自然生态系统中, 外界环境的差异性是普遍存在的.已有的研究结果证明环境因子与植物功能性状共同决定着自然条件下生态系统的功能, 而且植物功能性状也会受到外界环境因子的影响, 随环境因子的变化而改变(Guo et al, 2010; Harel et al, 2011).此外, 消费者作为生态系统中能量传递的重要部分, 对植物功能性状和生态系统功能具有重要的影响.例如, 植物幼苗和叶片对取食动物的适口性跟植物体氮含量以及多种植物性状有关(Wardle et al, 1998).因此, 在植物功能性状多样性-生态系统功能关系研究中考虑外界环境因子和消费者的影响, 既可以增强对植物多样性与生态系统功能关系的理解, 又能提高利用生物多样性预测生态系统功能变化的准确性. ...
The plant traits that drive ecosystems: evidence from three continents.
2
2004
... 在植物群落水平上, 基于个体水平植物功能性状计算的群落功能参数(Grime, 1998; Díaz et al, 2007; Violle et al, 2007; Holdaway et al, 2011)与生态系统功能存在着密切关系.日益增加的研究证据显示, 在许多不同类型的生态系统中, 植物功能性状, 特别是优势物种的功能性状, 可能影响种群的稳定性(Májeková et al, 2014), 是生态系统过程和功能(如生产力、土壤碳库以及土壤养分动态等)的主要决定者(Wardle et al, 1998; Díaz et al, 2004; Hooper et al, 2005; De Deyn et al, 2008).例如, 优势物种中与碳获取相关的一些性状是生态系统初级生产力和次级生产力的主要决定者(Naeem & Wright, 2003; Pontes et al, 2007). ...
... 生态系统功能通常受到多个植物功能性状的影响(Chown et al, 2004; Díaz et al, 2004).例如, 植物叶物候和叶倾角都影响生态系统的功能特性.实验表明, 增加叶物候的时间互补性能够增加年生产力, 这种影响可能在物种丰富度低的群落中表现得更突出(Stevens & Carson, 2001).叶倾角往往是向着能够使植物获得更大的光捕获能力的方向变化(Sonohat et al, 2002; Posada et al, 2009), 从而增加植物的光合作用和净初级生产力.此外, 随着对生态系统了解的加深, 研究者们逐渐认识到生态系统同时提供和维持多个生态系统功能, 即生态系统多功能性(ecosystem multifunctionality).然而, 直到最近10来年研究者们才开始定量分析生态系统多功能性的测度及其与植物多样性的关系(徐炜等, 2016a, b).其中, 关于植物功能性状及其多样性对生态系统多功能性的影响研究更是相对缺乏.过去的大多数研究主要集中在单个性状对单一生态系统功能的影响(Fortunel et al, 2009; Pakeman & Marriott, 2010), 以及如何量化植物功能性状多样性和生态系统多功能性等方面(Petchey & Gaston, 2002; Laliberté & Legendre, 2010).因此, 未来研究需要更多关注多个植物功能性状以及功能多样性与单一生态系统功能或生态系统多功能性的关系. ...
Incorporating plant functional diversity effects in ecosystem service assessments
5
2007
... 近年来, 关于植物功能性状的研究涉及到从个体到生态系统等多个层次, 并延伸到生态学的多个研究领域, 已成为生态学家关注的热点之一.随着对植物功能性状理解的加深, 研究者们逐步认识到, 许多生态学问题都能够从植物功能性状角度得到较好的回答.全面深入地了解植物功能性状及其与生态系统功能之间的关系, 有助于更好地应对全球气候变化和人类活动干扰日益加剧情景下生物多样性丧失的生态学后果.越来越多的研究证据表明, 植物功能性状与生态系统功能关系密切, 并且一定程度上能够指示生态系统功能的变化.植物功能性状多样性是生物多样性的重要组成, 比物种多样性更能准确地预测生态系统的功能或过程变化, 是生态系统功能或过程的主要决定者(Díaz & Cabido, 2001; Díaz et al, 2007; Bernhardt- Römermann et al, 2011; Roscher et al, 2012). ...
... 关于植物功能性状与生态系统过程或功能之间的关系, 大多数研究者认为植物群落中优势物种的相对生物量及其特定性状主导着生态系统过程的动态变化(Wardle, 1999; Smith & Knapp, 2003; Vile et al, 2006; Díaz et al, 2007), 即“生物量比”假说(mass-ratio hypothesis; Grime, 1998).事实上, 该假说也意味着植物功能性状可以用来预测生态系统功能或过程(Grime, 1998; Garnier et al, 2004; Vile et al, 2006; Díaz et al, 2007). ...
... 在植物群落水平上, 基于个体水平植物功能性状计算的群落功能参数(Grime, 1998; Díaz et al, 2007; Violle et al, 2007; Holdaway et al, 2011)与生态系统功能存在着密切关系.日益增加的研究证据显示, 在许多不同类型的生态系统中, 植物功能性状, 特别是优势物种的功能性状, 可能影响种群的稳定性(Májeková et al, 2014), 是生态系统过程和功能(如生产力、土壤碳库以及土壤养分动态等)的主要决定者(Wardle et al, 1998; Díaz et al, 2004; Hooper et al, 2005; De Deyn et al, 2008).例如, 优势物种中与碳获取相关的一些性状是生态系统初级生产力和次级生产力的主要决定者(Naeem & Wright, 2003; Pontes et al, 2007). ...
A unifying evolutionary theory for the biomass-diversity-fertility relationship.
1
2009
... 尽管如此, 基于植物功能性状多样性的研究方法与基于植物物种多样性的研究方法并不是相互独立或平行的, 两者之间存在一定的联系.植物功能性状多样性可以被用于物种多样性影响生态系统功能的机制解释.例如, 选择效应(selection effect)和生态位互补效应(niche complementarity effect)被认为是物种多样性影响生态系统功能的两个主要机制(Huston, 1997; Loreau, 1998, 2000; Tilman, 1999).然而, 对于这两种机制来说, 不同物种间植物功能性状的差异均起着决定性的作用.选择效应机制强调物种多样性的增加促进了群落中最有效的物种成为优势物种的可能性(Cardinale et al, 2007), 而群落优势种的功能性状决定了生态系统功能(Grime, 1998; Mokany et al, 2008; Roscher et al, 2012).生态位互补效应机制关注的是不同植物功能性状的范围和分布.在低生产力或严酷的环境条件下, 由于竞争排斥作用对种间交互作用影响较小, 生态位互补效应机制因而具有重要作用(Warren et al, 2009; Paquette & Messier, 2011).但是, 另一些研究发现, 互补效应在不同的森林生物群落中具有相同作用(Zhang et al, 2012).因此, 有研究者认为将基于植物功能性状多样性的方法与基于植物物种多样性的方法结合起来, 将有助于增加对植物多样性-生态系统功能关系的认识(Díaz & Cabido, 2001; Ruiz-Benito et al, 2014). ...
Comparisons of structure and life span in roots and leaves among temperate trees.
1
2006
... 植物的功能性状除了地上部分以外, 地下部分根系的功能性状, 如根的直径、比根长、组织密度、真菌侵染率、分枝比、相对生长速率等, 直接或间接地影响根系的生长、水分和养分的吸收以及根系死亡后的分解等众多生态系统过程(Kong et al, 2014; Eissenstat et al, 2015; Liu et al, 2015; McCormack et al, 2015).相对于植物地上部分, 根系的结构和功能存在显著的异质性.例如, 根的末端部分具有吸收功能, 而根基部则具有支持、贮藏、运输等功能; 而且绝大部分的根系与菌根真菌形成共生关系(McCormack et al, 2015).这些因素都增加了根系功能性状研究的复杂性和艰巨性.同时, 根系和叶片由于处于不同的环境(土壤vs.大气), 所受的选择压力有很大的差异, 导致它们之间的功能性状可能不具协同性.例如, 比根长和比叶面积这两个关键性状被发现具有较弱的相关性(Withington et al, 2006; Chen et al, 2013; 詹书侠等, 2016).这表明, 基于地上叶片功能性状与生态系统功能的研究结果可能不适用于地下根系的功能性状.因此, 未来还需要深入地对根系功能性状与生态系统功能的关系及其与叶片功能性状与生态系统功能关系的对比研究.这对于深入理解植物功能性状以及功能多样性与生态系统功能的关系和生物进化具有重要意义. ...
Biodiversity and invasibility in grassland microcosms.
1
2001
... 关于植物功能性状多样性测定方法, 早期的研究通常是把植物群落中的物种根据某一特定功能性状的不同划分成不同功能类群, 而功能类群的丰富度即为植物功能性状多样性指标.例如, 把草地植物划分为C4和C3植物类群, 以及固氮植物和非固氮植物等(Hooper & Dukes, 2004; Petchey & Gaston, 2006; Wright et al, 2006).研究发现, 植物功能类群丰富度增加可以促进生态系统初级生产(Tilman et al, 1997; Hooper & Dukes, 2004; Hooper et al, 2005), 抑制生物入侵(Dukes, 2001), 调控生态系统对干扰的响应(Hulot et al, 2000).此外, 植物功能类群丰富度的大小也影响着生态系统内的资源利用效率和总量(Díaz & Cabido, 2001).然而, 这种测定方法可能会丢失一些连续变量所呈现的信息(Gitay & Noble, 1997), 忽略了物种多度的重要性(Díaz & Cabido, 2001), 并且在同一植物群落中, 用不同的功能类群划分方法会得到不同的研究结果(Wright et al, 2006).最近十多年来研究者们发表了许多关于植物功能性状多样性的评价指数(Petchey & Gaston, 2002; Villéger et al, 2008; Schleuter et al, 2010; Casanoves et al, 2011), 弥补了上述划分方法的不足.首先, Mason等(2005)依据物种多样性的组成进行类推, 把植物功能性状多样性也划分为3个组成: 功能丰富度(functional richness)、功能均匀度(functional evenness)和功能离散度(functional divergence), 并推导出各个组成相应的计算方法.之后, Villéger等(2008)在上述研究的基础上通过综合功能丰富度、功能均匀度和功能离散度,提出了多维度的功能多样性指数计算方法; Schleuter等(2010)在比较和总结前人提出的各种功能多样性指数的基础上, 将植物功能性状的种内差异考虑进去, 提出了新的功能丰富度、功能均匀度和功能离散度的计算方法. ...
Linking root traits to nutrient foraging in arbuscular mycorrhizal trees in a temperate forest.
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2015
... 植物的功能性状除了地上部分以外, 地下部分根系的功能性状, 如根的直径、比根长、组织密度、真菌侵染率、分枝比、相对生长速率等, 直接或间接地影响根系的生长、水分和养分的吸收以及根系死亡后的分解等众多生态系统过程(Kong et al, 2014; Eissenstat et al, 2015; Liu et al, 2015; McCormack et al, 2015).相对于植物地上部分, 根系的结构和功能存在显著的异质性.例如, 根的末端部分具有吸收功能, 而根基部则具有支持、贮藏、运输等功能; 而且绝大部分的根系与菌根真菌形成共生关系(McCormack et al, 2015).这些因素都增加了根系功能性状研究的复杂性和艰巨性.同时, 根系和叶片由于处于不同的环境(土壤vs.大气), 所受的选择压力有很大的差异, 导致它们之间的功能性状可能不具协同性.例如, 比根长和比叶面积这两个关键性状被发现具有较弱的相关性(Withington et al, 2006; Chen et al, 2013; 詹书侠等, 2016).这表明, 基于地上叶片功能性状与生态系统功能的研究结果可能不适用于地下根系的功能性状.因此, 未来还需要深入地对根系功能性状与生态系统功能的关系及其与叶片功能性状与生态系统功能关系的对比研究.这对于深入理解植物功能性状以及功能多样性与生态系统功能的关系和生物进化具有重要意义. ...
Short communication: leaf trait relationships in Australian plant species.
1
2004
... 此外, 基于不同植物功能性状(或组合)的群落功能参数将影响着同一生态系统过程或功能(Wright et al, 2004).例如, 植物地上生物量随着相对生长率、比叶面积、株高和根深的增加而增加, 却与单位叶面积所对应的根生物量呈负相关(江小雷等, 2009).最近的一项研究发现, 叶片的比叶面积和氮浓度决定植物对光和CO2的获取能力, 叶脉密度及其气孔数目和大小决定叶片的水分通量, 然而这两类植物功能性状组合具有一定的独立性(Li et al, 2015). ...
Conventional functional classification schemes underestimate the relationship with ecosystem functioning.
2
2006
... 关于植物功能性状多样性测定方法, 早期的研究通常是把植物群落中的物种根据某一特定功能性状的不同划分成不同功能类群, 而功能类群的丰富度即为植物功能性状多样性指标.例如, 把草地植物划分为C4和C3植物类群, 以及固氮植物和非固氮植物等(Hooper & Dukes, 2004; Petchey & Gaston, 2006; Wright et al, 2006).研究发现, 植物功能类群丰富度增加可以促进生态系统初级生产(Tilman et al, 1997; Hooper & Dukes, 2004; Hooper et al, 2005), 抑制生物入侵(Dukes, 2001), 调控生态系统对干扰的响应(Hulot et al, 2000).此外, 植物功能类群丰富度的大小也影响着生态系统内的资源利用效率和总量(Díaz & Cabido, 2001).然而, 这种测定方法可能会丢失一些连续变量所呈现的信息(Gitay & Noble, 1997), 忽略了物种多度的重要性(Díaz & Cabido, 2001), 并且在同一植物群落中, 用不同的功能类群划分方法会得到不同的研究结果(Wright et al, 2006).最近十多年来研究者们发表了许多关于植物功能性状多样性的评价指数(Petchey & Gaston, 2002; Villéger et al, 2008; Schleuter et al, 2010; Casanoves et al, 2011), 弥补了上述划分方法的不足.首先, Mason等(2005)依据物种多样性的组成进行类推, 把植物功能性状多样性也划分为3个组成: 功能丰富度(functional richness)、功能均匀度(functional evenness)和功能离散度(functional divergence), 并推导出各个组成相应的计算方法.之后, Villéger等(2008)在上述研究的基础上通过综合功能丰富度、功能均匀度和功能离散度,提出了多维度的功能多样性指数计算方法; Schleuter等(2010)在比较和总结前人提出的各种功能多样性指数的基础上, 将植物功能性状的种内差异考虑进去, 提出了新的功能丰富度、功能均匀度和功能离散度的计算方法. ...
... ), 并且在同一植物群落中, 用不同的功能类群划分方法会得到不同的研究结果(Wright et al, 2006).最近十多年来研究者们发表了许多关于植物功能性状多样性的评价指数(Petchey & Gaston, 2002; Villéger et al, 2008; Schleuter et al, 2010; Casanoves et al, 2011), 弥补了上述划分方法的不足.首先, Mason等(2005)依据物种多样性的组成进行类推, 把植物功能性状多样性也划分为3个组成: 功能丰富度(functional richness)、功能均匀度(functional evenness)和功能离散度(functional divergence), 并推导出各个组成相应的计算方法.之后, Villéger等(2008)在上述研究的基础上通过综合功能丰富度、功能均匀度和功能离散度,提出了多维度的功能多样性指数计算方法; Schleuter等(2010)在比较和总结前人提出的各种功能多样性指数的基础上, 将植物功能性状的种内差异考虑进去, 提出了新的功能丰富度、功能均匀度和功能离散度的计算方法. ...
Functional and phylogenetic diversity as predictors of biodiversity-ecosystem-function relationships.
1
2011
... 基于植物功能性状的群落功能参数和植物功能性状多样性都能够强烈影响植物群落构建和生态系统功能或过程(McGill et al, 2006; Scherer-Lorenzen, 2008; Cornwell & Ackerly, 2009).例如, Ruiz-Benito等(2014)通过比较7种不同类型的西班牙森林发现, 森林碳储量随着基于比叶重的群落功能参数增大而增加.Pakeman等(2011)对草地凋落物分解的研究发现, 优势物种的叶片干物质含量与凋落物质量丢失呈负相关, 是预测凋落物分解快慢的重要指标.此外, 研究发现, 植物功能性状多样性比物种多样性对环境胁迫或扰动更敏感, 更能指示生态系统功能的变化(Cadotte et al, 2009; Flynn et al, 2011), 而且植物功能性状多样性有助于人们理解为什么在不同的研究中物种多样性与生态系统功能之间关系会产生巨大的差异性. ...
Leaf traits capture the effects of land use changes and climate on litter decomposability of grasslands across Europe.
3
2009
... 植物群落中优势物种的叶片干物质含量(Kazakou et al, 2006; Fortunel et al, 2009; Pakeman et al, 2011)、养分含量、寿命、比叶面积(Cornelissen & Thompson, 1997; Santiago & Wright, 2007; Fortunel et al, 2009)、机械强度(Cornelissen & Thompson, 1997; Cornelissen et al, 1999; Kurokawa & Nakashizuka, 2008)、对昆虫的适口性(Cornelissen et al, 1999)和可消化性(Cornelissen et al, 2004)等性状都直接或间接地决定着凋落物的化学性质, 与分解过程息息相关.例如, 叶片干物质含量反映叶肉和结构性物质的比例, 干物质含量少的叶片一般叶肉多而结构性物质少, 对昆虫的适口性强, 微生物也易分解, 因而容易降解; 反之亦然(Kazakou et al, 2006; Poorter et al, 2009; Pakeman et al, 2011).在世界范围内通过对不同生物区植物群落凋落物分解速率的研究发现, 植物叶片性状对不同生物区凋落物分解速率差异的贡献明显大于气候因素的贡献(Cornwell et al, 2008).另外, 根系中根枝末端的吸收根的功能性状, 如直径、养分含量、分枝强度等往往影响到根的呼吸、水分和养分吸收以及根的分解等物质循环过程(McCormack et al, 2015), 并最终改变物种间的相互作用和植物群落结构.此外, 具有根瘤固氮特征的物种所固定的氮也可为其他植物所利用, 从而提高植物群落氮素利用效率, 导致较高的生态系统生产力. ...
... ; Fortunel et al, 2009)、机械强度(Cornelissen & Thompson, 1997; Cornelissen et al, 1999; Kurokawa & Nakashizuka, 2008)、对昆虫的适口性(Cornelissen et al, 1999)和可消化性(Cornelissen et al, 2004)等性状都直接或间接地决定着凋落物的化学性质, 与分解过程息息相关.例如, 叶片干物质含量反映叶肉和结构性物质的比例, 干物质含量少的叶片一般叶肉多而结构性物质少, 对昆虫的适口性强, 微生物也易分解, 因而容易降解; 反之亦然(Kazakou et al, 2006; Poorter et al, 2009; Pakeman et al, 2011).在世界范围内通过对不同生物区植物群落凋落物分解速率的研究发现, 植物叶片性状对不同生物区凋落物分解速率差异的贡献明显大于气候因素的贡献(Cornwell et al, 2008).另外, 根系中根枝末端的吸收根的功能性状, 如直径、养分含量、分枝强度等往往影响到根的呼吸、水分和养分吸收以及根的分解等物质循环过程(McCormack et al, 2015), 并最终改变物种间的相互作用和植物群落结构.此外, 具有根瘤固氮特征的物种所固定的氮也可为其他植物所利用, 从而提高植物群落氮素利用效率, 导致较高的生态系统生产力. ...
... 生态系统功能通常受到多个植物功能性状的影响(Chown et al, 2004; Díaz et al, 2004).例如, 植物叶物候和叶倾角都影响生态系统的功能特性.实验表明, 增加叶物候的时间互补性能够增加年生产力, 这种影响可能在物种丰富度低的群落中表现得更突出(Stevens & Carson, 2001).叶倾角往往是向着能够使植物获得更大的光捕获能力的方向变化(Sonohat et al, 2002; Posada et al, 2009), 从而增加植物的光合作用和净初级生产力.此外, 随着对生态系统了解的加深, 研究者们逐渐认识到生态系统同时提供和维持多个生态系统功能, 即生态系统多功能性(ecosystem multifunctionality).然而, 直到最近10来年研究者们才开始定量分析生态系统多功能性的测度及其与植物多样性的关系(徐炜等, 2016a, b).其中, 关于植物功能性状及其多样性对生态系统多功能性的影响研究更是相对缺乏.过去的大多数研究主要集中在单个性状对单一生态系统功能的影响(Fortunel et al, 2009; Pakeman & Marriott, 2010), 以及如何量化植物功能性状多样性和生态系统多功能性等方面(Petchey & Gaston, 2002; Laliberté & Legendre, 2010).因此, 未来研究需要更多关注多个植物功能性状以及功能多样性与单一生态系统功能或生态系统多功能性的关系. ...
a) 生态系统多功能性的测度方法
1
2016
... 生态系统功能通常受到多个植物功能性状的影响(Chown et al, 2004; Díaz et al, 2004).例如, 植物叶物候和叶倾角都影响生态系统的功能特性.实验表明, 增加叶物候的时间互补性能够增加年生产力, 这种影响可能在物种丰富度低的群落中表现得更突出(Stevens & Carson, 2001).叶倾角往往是向着能够使植物获得更大的光捕获能力的方向变化(Sonohat et al, 2002; Posada et al, 2009), 从而增加植物的光合作用和净初级生产力.此外, 随着对生态系统了解的加深, 研究者们逐渐认识到生态系统同时提供和维持多个生态系统功能, 即生态系统多功能性(ecosystem multifunctionality).然而, 直到最近10来年研究者们才开始定量分析生态系统多功能性的测度及其与植物多样性的关系(徐炜等, 2016a, b).其中, 关于植物功能性状及其多样性对生态系统多功能性的影响研究更是相对缺乏.过去的大多数研究主要集中在单个性状对单一生态系统功能的影响(Fortunel et al, 2009; Pakeman & Marriott, 2010), 以及如何量化植物功能性状多样性和生态系统多功能性等方面(Petchey & Gaston, 2002; Laliberté & Legendre, 2010).因此, 未来研究需要更多关注多个植物功能性状以及功能多样性与单一生态系统功能或生态系统多功能性的关系. ...
a) 生态系统多功能性的测度方法
1
2016
... 生态系统功能通常受到多个植物功能性状的影响(Chown et al, 2004; Díaz et al, 2004).例如, 植物叶物候和叶倾角都影响生态系统的功能特性.实验表明, 增加叶物候的时间互补性能够增加年生产力, 这种影响可能在物种丰富度低的群落中表现得更突出(Stevens & Carson, 2001).叶倾角往往是向着能够使植物获得更大的光捕获能力的方向变化(Sonohat et al, 2002; Posada et al, 2009), 从而增加植物的光合作用和净初级生产力.此外, 随着对生态系统了解的加深, 研究者们逐渐认识到生态系统同时提供和维持多个生态系统功能, 即生态系统多功能性(ecosystem multifunctionality).然而, 直到最近10来年研究者们才开始定量分析生态系统多功能性的测度及其与植物多样性的关系(徐炜等, 2016a, b).其中, 关于植物功能性状及其多样性对生态系统多功能性的影响研究更是相对缺乏.过去的大多数研究主要集中在单个性状对单一生态系统功能的影响(Fortunel et al, 2009; Pakeman & Marriott, 2010), 以及如何量化植物功能性状多样性和生态系统多功能性等方面(Petchey & Gaston, 2002; Laliberté & Legendre, 2010).因此, 未来研究需要更多关注多个植物功能性状以及功能多样性与单一生态系统功能或生态系统多功能性的关系. ...
Plant functional markers capture ecosystem properties during secondary succession.
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2004
... 关于植物功能性状与生态系统过程或功能之间的关系, 大多数研究者认为植物群落中优势物种的相对生物量及其特定性状主导着生态系统过程的动态变化(Wardle, 1999; Smith & Knapp, 2003; Vile et al, 2006; Díaz et al, 2007), 即“生物量比”假说(mass-ratio hypothesis; Grime, 1998).事实上, 该假说也意味着植物功能性状可以用来预测生态系统功能或过程(Grime, 1998; Garnier et al, 2004; Vile et al, 2006; Díaz et al, 2007). ...
1
1997
... 关于植物功能性状多样性测定方法, 早期的研究通常是把植物群落中的物种根据某一特定功能性状的不同划分成不同功能类群, 而功能类群的丰富度即为植物功能性状多样性指标.例如, 把草地植物划分为C4和C3植物类群, 以及固氮植物和非固氮植物等(Hooper & Dukes, 2004; Petchey & Gaston, 2006; Wright et al, 2006).研究发现, 植物功能类群丰富度增加可以促进生态系统初级生产(Tilman et al, 1997; Hooper & Dukes, 2004; Hooper et al, 2005), 抑制生物入侵(Dukes, 2001), 调控生态系统对干扰的响应(Hulot et al, 2000).此外, 植物功能类群丰富度的大小也影响着生态系统内的资源利用效率和总量(Díaz & Cabido, 2001).然而, 这种测定方法可能会丢失一些连续变量所呈现的信息(Gitay & Noble, 1997), 忽略了物种多度的重要性(Díaz & Cabido, 2001), 并且在同一植物群落中, 用不同的功能类群划分方法会得到不同的研究结果(Wright et al, 2006).最近十多年来研究者们发表了许多关于植物功能性状多样性的评价指数(Petchey & Gaston, 2002; Villéger et al, 2008; Schleuter et al, 2010; Casanoves et al, 2011), 弥补了上述划分方法的不足.首先, Mason等(2005)依据物种多样性的组成进行类推, 把植物功能性状多样性也划分为3个组成: 功能丰富度(functional richness)、功能均匀度(functional evenness)和功能离散度(functional divergence), 并推导出各个组成相应的计算方法.之后, Villéger等(2008)在上述研究的基础上通过综合功能丰富度、功能均匀度和功能离散度,提出了多维度的功能多样性指数计算方法; Schleuter等(2010)在比较和总结前人提出的各种功能多样性指数的基础上, 将植物功能性状的种内差异考虑进去, 提出了新的功能丰富度、功能均匀度和功能离散度的计算方法. ...
b) 生物多样性与生态系统多功能性: 进展与展望
1
2016
... 生态系统功能通常受到多个植物功能性状的影响(Chown et al, 2004; Díaz et al, 2004).例如, 植物叶物候和叶倾角都影响生态系统的功能特性.实验表明, 增加叶物候的时间互补性能够增加年生产力, 这种影响可能在物种丰富度低的群落中表现得更突出(Stevens & Carson, 2001).叶倾角往往是向着能够使植物获得更大的光捕获能力的方向变化(Sonohat et al, 2002; Posada et al, 2009), 从而增加植物的光合作用和净初级生产力.此外, 随着对生态系统了解的加深, 研究者们逐渐认识到生态系统同时提供和维持多个生态系统功能, 即生态系统多功能性(ecosystem multifunctionality).然而, 直到最近10来年研究者们才开始定量分析生态系统多功能性的测度及其与植物多样性的关系(徐炜等, 2016a, b).其中, 关于植物功能性状及其多样性对生态系统多功能性的影响研究更是相对缺乏.过去的大多数研究主要集中在单个性状对单一生态系统功能的影响(Fortunel et al, 2009; Pakeman & Marriott, 2010), 以及如何量化植物功能性状多样性和生态系统多功能性等方面(Petchey & Gaston, 2002; Laliberté & Legendre, 2010).因此, 未来研究需要更多关注多个植物功能性状以及功能多样性与单一生态系统功能或生态系统多功能性的关系. ...
b) 生物多样性与生态系统多功能性: 进展与展望
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2016
... 生态系统功能通常受到多个植物功能性状的影响(Chown et al, 2004; Díaz et al, 2004).例如, 植物叶物候和叶倾角都影响生态系统的功能特性.实验表明, 增加叶物候的时间互补性能够增加年生产力, 这种影响可能在物种丰富度低的群落中表现得更突出(Stevens & Carson, 2001).叶倾角往往是向着能够使植物获得更大的光捕获能力的方向变化(Sonohat et al, 2002; Posada et al, 2009), 从而增加植物的光合作用和净初级生产力.此外, 随着对生态系统了解的加深, 研究者们逐渐认识到生态系统同时提供和维持多个生态系统功能, 即生态系统多功能性(ecosystem multifunctionality).然而, 直到最近10来年研究者们才开始定量分析生态系统多功能性的测度及其与植物多样性的关系(徐炜等, 2016a, b).其中, 关于植物功能性状及其多样性对生态系统多功能性的影响研究更是相对缺乏.过去的大多数研究主要集中在单个性状对单一生态系统功能的影响(Fortunel et al, 2009; Pakeman & Marriott, 2010), 以及如何量化植物功能性状多样性和生态系统多功能性等方面(Petchey & Gaston, 2002; Laliberté & Legendre, 2010).因此, 未来研究需要更多关注多个植物功能性状以及功能多样性与单一生态系统功能或生态系统多功能性的关系. ...
Benefits of plant diversity to ecosystems: immediate, filter and founder effects.
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1998
... 关于植物功能性状与生态系统过程或功能之间的关系, 大多数研究者认为植物群落中优势物种的相对生物量及其特定性状主导着生态系统过程的动态变化(Wardle, 1999; Smith & Knapp, 2003; Vile et al, 2006; Díaz et al, 2007), 即“生物量比”假说(mass-ratio hypothesis; Grime, 1998).事实上, 该假说也意味着植物功能性状可以用来预测生态系统功能或过程(Grime, 1998; Garnier et al, 2004; Vile et al, 2006; Díaz et al, 2007). ...
... ).事实上, 该假说也意味着植物功能性状可以用来预测生态系统功能或过程(Grime, 1998; Garnier et al, 2004; Vile et al, 2006; Díaz et al, 2007). ...
... 在植物群落水平上, 基于个体水平植物功能性状计算的群落功能参数(Grime, 1998; Díaz et al, 2007; Violle et al, 2007; Holdaway et al, 2011)与生态系统功能存在着密切关系.日益增加的研究证据显示, 在许多不同类型的生态系统中, 植物功能性状, 特别是优势物种的功能性状, 可能影响种群的稳定性(Májeková et al, 2014), 是生态系统过程和功能(如生产力、土壤碳库以及土壤养分动态等)的主要决定者(Wardle et al, 1998; Díaz et al, 2004; Hooper et al, 2005; De Deyn et al, 2008).例如, 优势物种中与碳获取相关的一些性状是生态系统初级生产力和次级生产力的主要决定者(Naeem & Wright, 2003; Pontes et al, 2007). ...
... 尽管如此, 基于植物功能性状多样性的研究方法与基于植物物种多样性的研究方法并不是相互独立或平行的, 两者之间存在一定的联系.植物功能性状多样性可以被用于物种多样性影响生态系统功能的机制解释.例如, 选择效应(selection effect)和生态位互补效应(niche complementarity effect)被认为是物种多样性影响生态系统功能的两个主要机制(Huston, 1997; Loreau, 1998, 2000; Tilman, 1999).然而, 对于这两种机制来说, 不同物种间植物功能性状的差异均起着决定性的作用.选择效应机制强调物种多样性的增加促进了群落中最有效的物种成为优势物种的可能性(Cardinale et al, 2007), 而群落优势种的功能性状决定了生态系统功能(Grime, 1998; Mokany et al, 2008; Roscher et al, 2012).生态位互补效应机制关注的是不同植物功能性状的范围和分布.在低生产力或严酷的环境条件下, 由于竞争排斥作用对种间交互作用影响较小, 生态位互补效应机制因而具有重要作用(Warren et al, 2009; Paquette & Messier, 2011).但是, 另一些研究发现, 互补效应在不同的森林生物群落中具有相同作用(Zhang et al, 2012).因此, 有研究者认为将基于植物功能性状多样性的方法与基于植物物种多样性的方法结合起来, 将有助于增加对植物多样性-生态系统功能关系的认识(Díaz & Cabido, 2001; Ruiz-Benito et al, 2014). ...
Geographic variation in seed mass within and among nine species of Pedicularis (Orobanchaceae): effects of elevation, plant size and seed number per fruit.
1
2010
... 过去的大多数研究均在人工群落或人为操纵的自然群落中开展, 而在野外自然条件下开展的实验研究相对缺乏.这是因为只有人为控制才能使不同群落的外界环境因子保持一致, 然后调控群落组成使之形成物种多样性或功能多样性梯度, 从而探讨多样性与生态系统功能的关系.然而, 在自然生态系统中, 外界环境的差异性是普遍存在的.已有的研究结果证明环境因子与植物功能性状共同决定着自然条件下生态系统的功能, 而且植物功能性状也会受到外界环境因子的影响, 随环境因子的变化而改变(Guo et al, 2010; Harel et al, 2011).此外, 消费者作为生态系统中能量传递的重要部分, 对植物功能性状和生态系统功能具有重要的影响.例如, 植物幼苗和叶片对取食动物的适口性跟植物体氮含量以及多种植物性状有关(Wardle et al, 1998).因此, 在植物功能性状多样性-生态系统功能关系研究中考虑外界环境因子和消费者的影响, 既可以增强对植物多样性与生态系统功能关系的理解, 又能提高利用生物多样性预测生态系统功能变化的准确性. ...
Seed mass and dormancy of annual plant populations and communities decreases with aridity and rainfall predictability.
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2011
... 过去的大多数研究均在人工群落或人为操纵的自然群落中开展, 而在野外自然条件下开展的实验研究相对缺乏.这是因为只有人为控制才能使不同群落的外界环境因子保持一致, 然后调控群落组成使之形成物种多样性或功能多样性梯度, 从而探讨多样性与生态系统功能的关系.然而, 在自然生态系统中, 外界环境的差异性是普遍存在的.已有的研究结果证明环境因子与植物功能性状共同决定着自然条件下生态系统的功能, 而且植物功能性状也会受到外界环境因子的影响, 随环境因子的变化而改变(Guo et al, 2010; Harel et al, 2011).此外, 消费者作为生态系统中能量传递的重要部分, 对植物功能性状和生态系统功能具有重要的影响.例如, 植物幼苗和叶片对取食动物的适口性跟植物体氮含量以及多种植物性状有关(Wardle et al, 1998).因此, 在植物功能性状多样性-生态系统功能关系研究中考虑外界环境因子和消费者的影响, 既可以增强对植物多样性与生态系统功能关系的理解, 又能提高利用生物多样性预测生态系统功能变化的准确性. ...
Beta diversity and the scale-dependence of the productivity-diversity relationship: a test in the Californian serpentine flora.
1
2006
... 此外, 不同空间尺度上植物功能性状及其多样性与生态系统功能关系的研究是未来该领域重要研究方向之一.从最初的植物种内和种间性状的研究(Hudson et al, 2011), 到群落、生态系统尺度(Roscher et al, 2012)和全球尺度的研究(Harrison et al, 2006; Maestre et al, 2012), 人们已从不同空间尺度探究了植物功能性状及其对生态系统功能的作用.然而, 以往的大部分研究仍然集中于小尺度和单一生境条件下, 而大尺度、多生境条件下的研究较少.已有研究表明, 基于植物个体水平的植物功能性状不能完整地描述较大尺度上整个生态系统过程(Pasari et al, 2013).此外, 气候变化和传统的植被分类方法不能很好地解释生态系统功能或其过程在生物地理学尺度上的差异, 而把植物功能性状考虑进来被认为将有助于揭示生态系统功能在生物地理学上的变化机制(Reichstein et al, 2014).因此, 我们建议未来该方向的研究工作重点放在解决不同空间尺度上植物功能性状或植被功能特征的测定与转换问题.例如, 基于植物功能性状的模型构建和推演, 以及先进的遥感技术应用都将有利于推动该研究方向的发展. ...
羊草的地上-地下功能性状对氮磷施肥梯度的响应及关联
1
2016
... 植物的功能性状除了地上部分以外, 地下部分根系的功能性状, 如根的直径、比根长、组织密度、真菌侵染率、分枝比、相对生长速率等, 直接或间接地影响根系的生长、水分和养分的吸收以及根系死亡后的分解等众多生态系统过程(Kong et al, 2014; Eissenstat et al, 2015; Liu et al, 2015; McCormack et al, 2015).相对于植物地上部分, 根系的结构和功能存在显著的异质性.例如, 根的末端部分具有吸收功能, 而根基部则具有支持、贮藏、运输等功能; 而且绝大部分的根系与菌根真菌形成共生关系(McCormack et al, 2015).这些因素都增加了根系功能性状研究的复杂性和艰巨性.同时, 根系和叶片由于处于不同的环境(土壤vs.大气), 所受的选择压力有很大的差异, 导致它们之间的功能性状可能不具协同性.例如, 比根长和比叶面积这两个关键性状被发现具有较弱的相关性(Withington et al, 2006; Chen et al, 2013; 詹书侠等, 2016).这表明, 基于地上叶片功能性状与生态系统功能的研究结果可能不适用于地下根系的功能性状.因此, 未来还需要深入地对根系功能性状与生态系统功能的关系及其与叶片功能性状与生态系统功能关系的对比研究.这对于深入理解植物功能性状以及功能多样性与生态系统功能的关系和生物进化具有重要意义. ...
羊草的地上-地下功能性状对氮磷施肥梯度的响应及关联
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2016
... 植物的功能性状除了地上部分以外, 地下部分根系的功能性状, 如根的直径、比根长、组织密度、真菌侵染率、分枝比、相对生长速率等, 直接或间接地影响根系的生长、水分和养分的吸收以及根系死亡后的分解等众多生态系统过程(Kong et al, 2014; Eissenstat et al, 2015; Liu et al, 2015; McCormack et al, 2015).相对于植物地上部分, 根系的结构和功能存在显著的异质性.例如, 根的末端部分具有吸收功能, 而根基部则具有支持、贮藏、运输等功能; 而且绝大部分的根系与菌根真菌形成共生关系(McCormack et al, 2015).这些因素都增加了根系功能性状研究的复杂性和艰巨性.同时, 根系和叶片由于处于不同的环境(土壤vs.大气), 所受的选择压力有很大的差异, 导致它们之间的功能性状可能不具协同性.例如, 比根长和比叶面积这两个关键性状被发现具有较弱的相关性(Withington et al, 2006; Chen et al, 2013; 詹书侠等, 2016).这表明, 基于地上叶片功能性状与生态系统功能的研究结果可能不适用于地下根系的功能性状.因此, 未来还需要深入地对根系功能性状与生态系统功能的关系及其与叶片功能性状与生态系统功能关系的对比研究.这对于深入理解植物功能性状以及功能多样性与生态系统功能的关系和生物进化具有重要意义. ...
Biodiversity effects on soil processes explained by interspecific functional dissimilarity.
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2004
... 与物种分类多样性相比, 植物功能性状多样性考虑了植物群落中冗余种和种间互补作用(Díaz & Cabido, 2001), 把植物功能性状和生态系统功能连接起来(Petchey & Gaston, 2006), 并且可以用多个植物功能性状描述生态系统功能(Schleuter et al, 2010).因此,植物功能性状多样性能够更准确地预测生态系统功能(Hulot et al, 2000; Heemsbergen et al, 2004; Mokany et al, 2008; Milcu et al, 2013, 2014).近20年来, 关于功能性状多样性的研究论文数量一直稳定增加, 植物功能性状多样性与生态系统功能的关系已成为生态学研究的焦点之一(Villéger et al, 2008; Schleuter et al, 2010).然而, 过去的大多数相关研究都集中在功能多样性指数构建和验证功能多样性的重要性方面, 而关于植物功能性状多样性对生态系统功能的影响及其机制的研究相对缺乏.因此, 目前为止人们对植物功能性状多样性-生态系统功能关系的认识并不十分清楚. ...
Species- and community-level patterns in fine root traits along a 120000-year soil chronosequence in temperate rain forest.
1
2011
... 在植物群落水平上, 基于个体水平植物功能性状计算的群落功能参数(Grime, 1998; Díaz et al, 2007; Violle et al, 2007; Holdaway et al, 2011)与生态系统功能存在着密切关系.日益增加的研究证据显示, 在许多不同类型的生态系统中, 植物功能性状, 特别是优势物种的功能性状, 可能影响种群的稳定性(Májeková et al, 2014), 是生态系统过程和功能(如生产力、土壤碳库以及土壤养分动态等)的主要决定者(Wardle et al, 1998; Díaz et al, 2004; Hooper et al, 2005; De Deyn et al, 2008).例如, 优势物种中与碳获取相关的一些性状是生态系统初级生产力和次级生产力的主要决定者(Naeem & Wright, 2003; Pontes et al, 2007). ...
Effects of biodiversity on ecosystem functioning: a consensus of current knowledge.
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2005
... 在植物群落水平上, 基于个体水平植物功能性状计算的群落功能参数(Grime, 1998; Díaz et al, 2007; Violle et al, 2007; Holdaway et al, 2011)与生态系统功能存在着密切关系.日益增加的研究证据显示, 在许多不同类型的生态系统中, 植物功能性状, 特别是优势物种的功能性状, 可能影响种群的稳定性(Májeková et al, 2014), 是生态系统过程和功能(如生产力、土壤碳库以及土壤养分动态等)的主要决定者(Wardle et al, 1998; Díaz et al, 2004; Hooper et al, 2005; De Deyn et al, 2008).例如, 优势物种中与碳获取相关的一些性状是生态系统初级生产力和次级生产力的主要决定者(Naeem & Wright, 2003; Pontes et al, 2007). ...
... 关于植物功能性状多样性测定方法, 早期的研究通常是把植物群落中的物种根据某一特定功能性状的不同划分成不同功能类群, 而功能类群的丰富度即为植物功能性状多样性指标.例如, 把草地植物划分为C4和C3植物类群, 以及固氮植物和非固氮植物等(Hooper & Dukes, 2004; Petchey & Gaston, 2006; Wright et al, 2006).研究发现, 植物功能类群丰富度增加可以促进生态系统初级生产(Tilman et al, 1997; Hooper & Dukes, 2004; Hooper et al, 2005), 抑制生物入侵(Dukes, 2001), 调控生态系统对干扰的响应(Hulot et al, 2000).此外, 植物功能类群丰富度的大小也影响着生态系统内的资源利用效率和总量(Díaz & Cabido, 2001).然而, 这种测定方法可能会丢失一些连续变量所呈现的信息(Gitay & Noble, 1997), 忽略了物种多度的重要性(Díaz & Cabido, 2001), 并且在同一植物群落中, 用不同的功能类群划分方法会得到不同的研究结果(Wright et al, 2006).最近十多年来研究者们发表了许多关于植物功能性状多样性的评价指数(Petchey & Gaston, 2002; Villéger et al, 2008; Schleuter et al, 2010; Casanoves et al, 2011), 弥补了上述划分方法的不足.首先, Mason等(2005)依据物种多样性的组成进行类推, 把植物功能性状多样性也划分为3个组成: 功能丰富度(functional richness)、功能均匀度(functional evenness)和功能离散度(functional divergence), 并推导出各个组成相应的计算方法.之后, Villéger等(2008)在上述研究的基础上通过综合功能丰富度、功能均匀度和功能离散度,提出了多维度的功能多样性指数计算方法; Schleuter等(2010)在比较和总结前人提出的各种功能多样性指数的基础上, 将植物功能性状的种内差异考虑进去, 提出了新的功能丰富度、功能均匀度和功能离散度的计算方法. ...
Overyielding among plant functional groups in a long term experiment.
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2004
... 关于植物功能性状多样性测定方法, 早期的研究通常是把植物群落中的物种根据某一特定功能性状的不同划分成不同功能类群, 而功能类群的丰富度即为植物功能性状多样性指标.例如, 把草地植物划分为C4和C3植物类群, 以及固氮植物和非固氮植物等(Hooper & Dukes, 2004; Petchey & Gaston, 2006; Wright et al, 2006).研究发现, 植物功能类群丰富度增加可以促进生态系统初级生产(Tilman et al, 1997; Hooper & Dukes, 2004; Hooper et al, 2005), 抑制生物入侵(Dukes, 2001), 调控生态系统对干扰的响应(Hulot et al, 2000).此外, 植物功能类群丰富度的大小也影响着生态系统内的资源利用效率和总量(Díaz & Cabido, 2001).然而, 这种测定方法可能会丢失一些连续变量所呈现的信息(Gitay & Noble, 1997), 忽略了物种多度的重要性(Díaz & Cabido, 2001), 并且在同一植物群落中, 用不同的功能类群划分方法会得到不同的研究结果(Wright et al, 2006).最近十多年来研究者们发表了许多关于植物功能性状多样性的评价指数(Petchey & Gaston, 2002; Villéger et al, 2008; Schleuter et al, 2010; Casanoves et al, 2011), 弥补了上述划分方法的不足.首先, Mason等(2005)依据物种多样性的组成进行类推, 把植物功能性状多样性也划分为3个组成: 功能丰富度(functional richness)、功能均匀度(functional evenness)和功能离散度(functional divergence), 并推导出各个组成相应的计算方法.之后, Villéger等(2008)在上述研究的基础上通过综合功能丰富度、功能均匀度和功能离散度,提出了多维度的功能多样性指数计算方法; Schleuter等(2010)在比较和总结前人提出的各种功能多样性指数的基础上, 将植物功能性状的种内差异考虑进去, 提出了新的功能丰富度、功能均匀度和功能离散度的计算方法. ...
Forest productivity increases with evenness, species richness and trait variation: a global meta-analysis.
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2012
... 尽管如此, 基于植物功能性状多样性的研究方法与基于植物物种多样性的研究方法并不是相互独立或平行的, 两者之间存在一定的联系.植物功能性状多样性可以被用于物种多样性影响生态系统功能的机制解释.例如, 选择效应(selection effect)和生态位互补效应(niche complementarity effect)被认为是物种多样性影响生态系统功能的两个主要机制(Huston, 1997; Loreau, 1998, 2000; Tilman, 1999).然而, 对于这两种机制来说, 不同物种间植物功能性状的差异均起着决定性的作用.选择效应机制强调物种多样性的增加促进了群落中最有效的物种成为优势物种的可能性(Cardinale et al, 2007), 而群落优势种的功能性状决定了生态系统功能(Grime, 1998; Mokany et al, 2008; Roscher et al, 2012).生态位互补效应机制关注的是不同植物功能性状的范围和分布.在低生产力或严酷的环境条件下, 由于竞争排斥作用对种间交互作用影响较小, 生态位互补效应机制因而具有重要作用(Warren et al, 2009; Paquette & Messier, 2011).但是, 另一些研究发现, 互补效应在不同的森林生物群落中具有相同作用(Zhang et al, 2012).因此, 有研究者认为将基于植物功能性状多样性的方法与基于植物物种多样性的方法结合起来, 将有助于增加对植物多样性-生态系统功能关系的认识(Díaz & Cabido, 2001; Ruiz-Benito et al, 2014). ...
Reducing soil erosion by improving community functional diversity in semi-arid grasslands.
2015
Taller and larger: shifts in Arctic tundra leaf traits after 16 years of experimental warming.
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2011
... 此外, 不同空间尺度上植物功能性状及其多样性与生态系统功能关系的研究是未来该领域重要研究方向之一.从最初的植物种内和种间性状的研究(Hudson et al, 2011), 到群落、生态系统尺度(Roscher et al, 2012)和全球尺度的研究(Harrison et al, 2006; Maestre et al, 2012), 人们已从不同空间尺度探究了植物功能性状及其对生态系统功能的作用.然而, 以往的大部分研究仍然集中于小尺度和单一生境条件下, 而大尺度、多生境条件下的研究较少.已有研究表明, 基于植物个体水平的植物功能性状不能完整地描述较大尺度上整个生态系统过程(Pasari et al, 2013).此外, 气候变化和传统的植被分类方法不能很好地解释生态系统功能或其过程在生物地理学尺度上的差异, 而把植物功能性状考虑进来被认为将有助于揭示生态系统功能在生物地理学上的变化机制(Reichstein et al, 2014).因此, 我们建议未来该方向的研究工作重点放在解决不同空间尺度上植物功能性状或植被功能特征的测定与转换问题.例如, 基于植物功能性状的模型构建和推演, 以及先进的遥感技术应用都将有利于推动该研究方向的发展. ...
Functional diversity governs ecosystem response to nutrient enrichment.
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2000
... 与物种分类多样性相比, 植物功能性状多样性考虑了植物群落中冗余种和种间互补作用(Díaz & Cabido, 2001), 把植物功能性状和生态系统功能连接起来(Petchey & Gaston, 2006), 并且可以用多个植物功能性状描述生态系统功能(Schleuter et al, 2010).因此,植物功能性状多样性能够更准确地预测生态系统功能(Hulot et al, 2000; Heemsbergen et al, 2004; Mokany et al, 2008; Milcu et al, 2013, 2014).近20年来, 关于功能性状多样性的研究论文数量一直稳定增加, 植物功能性状多样性与生态系统功能的关系已成为生态学研究的焦点之一(Villéger et al, 2008; Schleuter et al, 2010).然而, 过去的大多数相关研究都集中在功能多样性指数构建和验证功能多样性的重要性方面, 而关于植物功能性状多样性对生态系统功能的影响及其机制的研究相对缺乏.因此, 目前为止人们对植物功能性状多样性-生态系统功能关系的认识并不十分清楚. ...
... 关于植物功能性状多样性测定方法, 早期的研究通常是把植物群落中的物种根据某一特定功能性状的不同划分成不同功能类群, 而功能类群的丰富度即为植物功能性状多样性指标.例如, 把草地植物划分为C4和C3植物类群, 以及固氮植物和非固氮植物等(Hooper & Dukes, 2004; Petchey & Gaston, 2006; Wright et al, 2006).研究发现, 植物功能类群丰富度增加可以促进生态系统初级生产(Tilman et al, 1997; Hooper & Dukes, 2004; Hooper et al, 2005), 抑制生物入侵(Dukes, 2001), 调控生态系统对干扰的响应(Hulot et al, 2000).此外, 植物功能类群丰富度的大小也影响着生态系统内的资源利用效率和总量(Díaz & Cabido, 2001).然而, 这种测定方法可能会丢失一些连续变量所呈现的信息(Gitay & Noble, 1997), 忽略了物种多度的重要性(Díaz & Cabido, 2001), 并且在同一植物群落中, 用不同的功能类群划分方法会得到不同的研究结果(Wright et al, 2006).最近十多年来研究者们发表了许多关于植物功能性状多样性的评价指数(Petchey & Gaston, 2002; Villéger et al, 2008; Schleuter et al, 2010; Casanoves et al, 2011), 弥补了上述划分方法的不足.首先, Mason等(2005)依据物种多样性的组成进行类推, 把植物功能性状多样性也划分为3个组成: 功能丰富度(functional richness)、功能均匀度(functional evenness)和功能离散度(functional divergence), 并推导出各个组成相应的计算方法.之后, Villéger等(2008)在上述研究的基础上通过综合功能丰富度、功能均匀度和功能离散度,提出了多维度的功能多样性指数计算方法; Schleuter等(2010)在比较和总结前人提出的各种功能多样性指数的基础上, 将植物功能性状的种内差异考虑进去, 提出了新的功能丰富度、功能均匀度和功能离散度的计算方法. ...
Hidden treatments in ecological experiments: re-evaluating the ecosystem function of biodiversity.
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1997
... 尽管如此, 基于植物功能性状多样性的研究方法与基于植物物种多样性的研究方法并不是相互独立或平行的, 两者之间存在一定的联系.植物功能性状多样性可以被用于物种多样性影响生态系统功能的机制解释.例如, 选择效应(selection effect)和生态位互补效应(niche complementarity effect)被认为是物种多样性影响生态系统功能的两个主要机制(Huston, 1997; Loreau, 1998, 2000; Tilman, 1999).然而, 对于这两种机制来说, 不同物种间植物功能性状的差异均起着决定性的作用.选择效应机制强调物种多样性的增加促进了群落中最有效的物种成为优势物种的可能性(Cardinale et al, 2007), 而群落优势种的功能性状决定了生态系统功能(Grime, 1998; Mokany et al, 2008; Roscher et al, 2012).生态位互补效应机制关注的是不同植物功能性状的范围和分布.在低生产力或严酷的环境条件下, 由于竞争排斥作用对种间交互作用影响较小, 生态位互补效应机制因而具有重要作用(Warren et al, 2009; Paquette & Messier, 2011).但是, 另一些研究发现, 互补效应在不同的森林生物群落中具有相同作用(Zhang et al, 2012).因此, 有研究者认为将基于植物功能性状多样性的方法与基于植物物种多样性的方法结合起来, 将有助于增加对植物多样性-生态系统功能关系的认识(Díaz & Cabido, 2001; Ruiz-Benito et al, 2014). ...
植物功能性状与生产力的关系
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2009
... 此外, 基于不同植物功能性状(或组合)的群落功能参数将影响着同一生态系统过程或功能(Wright et al, 2004).例如, 植物地上生物量随着相对生长率、比叶面积、株高和根深的增加而增加, 却与单位叶面积所对应的根生物量呈负相关(江小雷等, 2009).最近的一项研究发现, 叶片的比叶面积和氮浓度决定植物对光和CO2的获取能力, 叶脉密度及其气孔数目和大小决定叶片的水分通量, 然而这两类植物功能性状组合具有一定的独立性(Li et al, 2015). ...
植物功能性状与生产力的关系
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2009
... 此外, 基于不同植物功能性状(或组合)的群落功能参数将影响着同一生态系统过程或功能(Wright et al, 2004).例如, 植物地上生物量随着相对生长率、比叶面积、株高和根深的增加而增加, 却与单位叶面积所对应的根生物量呈负相关(江小雷等, 2009).最近的一项研究发现, 叶片的比叶面积和氮浓度决定植物对光和CO2的获取能力, 叶脉密度及其气孔数目和大小决定叶片的水分通量, 然而这两类植物功能性状组合具有一定的独立性(Li et al, 2015). ...
Co-variations in litter decomposition, leaf traits and plant growth in species from a Mediterranean old-field succession.
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2006
... 植物群落中优势物种的叶片干物质含量(Kazakou et al, 2006; Fortunel et al, 2009; Pakeman et al, 2011)、养分含量、寿命、比叶面积(Cornelissen & Thompson, 1997; Santiago & Wright, 2007; Fortunel et al, 2009)、机械强度(Cornelissen & Thompson, 1997; Cornelissen et al, 1999; Kurokawa & Nakashizuka, 2008)、对昆虫的适口性(Cornelissen et al, 1999)和可消化性(Cornelissen et al, 2004)等性状都直接或间接地决定着凋落物的化学性质, 与分解过程息息相关.例如, 叶片干物质含量反映叶肉和结构性物质的比例, 干物质含量少的叶片一般叶肉多而结构性物质少, 对昆虫的适口性强, 微生物也易分解, 因而容易降解; 反之亦然(Kazakou et al, 2006; Poorter et al, 2009; Pakeman et al, 2011).在世界范围内通过对不同生物区植物群落凋落物分解速率的研究发现, 植物叶片性状对不同生物区凋落物分解速率差异的贡献明显大于气候因素的贡献(Cornwell et al, 2008).另外, 根系中根枝末端的吸收根的功能性状, 如直径、养分含量、分枝强度等往往影响到根的呼吸、水分和养分吸收以及根的分解等物质循环过程(McCormack et al, 2015), 并最终改变物种间的相互作用和植物群落结构.此外, 具有根瘤固氮特征的物种所固定的氮也可为其他植物所利用, 从而提高植物群落氮素利用效率, 导致较高的生态系统生产力. ...
... )等性状都直接或间接地决定着凋落物的化学性质, 与分解过程息息相关.例如, 叶片干物质含量反映叶肉和结构性物质的比例, 干物质含量少的叶片一般叶肉多而结构性物质少, 对昆虫的适口性强, 微生物也易分解, 因而容易降解; 反之亦然(Kazakou et al, 2006; Poorter et al, 2009; Pakeman et al, 2011).在世界范围内通过对不同生物区植物群落凋落物分解速率的研究发现, 植物叶片性状对不同生物区凋落物分解速率差异的贡献明显大于气候因素的贡献(Cornwell et al, 2008).另外, 根系中根枝末端的吸收根的功能性状, 如直径、养分含量、分枝强度等往往影响到根的呼吸、水分和养分吸收以及根的分解等物质循环过程(McCormack et al, 2015), 并最终改变物种间的相互作用和植物群落结构.此外, 具有根瘤固氮特征的物种所固定的氮也可为其他植物所利用, 从而提高植物群落氮素利用效率, 导致较高的生态系统生产力. ...
Leading dimensions in absorptive root trait variation across 96 subtropical forest species.
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2014
... 植物的功能性状除了地上部分以外, 地下部分根系的功能性状, 如根的直径、比根长、组织密度、真菌侵染率、分枝比、相对生长速率等, 直接或间接地影响根系的生长、水分和养分的吸收以及根系死亡后的分解等众多生态系统过程(Kong et al, 2014; Eissenstat et al, 2015; Liu et al, 2015; McCormack et al, 2015).相对于植物地上部分, 根系的结构和功能存在显著的异质性.例如, 根的末端部分具有吸收功能, 而根基部则具有支持、贮藏、运输等功能; 而且绝大部分的根系与菌根真菌形成共生关系(McCormack et al, 2015).这些因素都增加了根系功能性状研究的复杂性和艰巨性.同时, 根系和叶片由于处于不同的环境(土壤vs.大气), 所受的选择压力有很大的差异, 导致它们之间的功能性状可能不具协同性.例如, 比根长和比叶面积这两个关键性状被发现具有较弱的相关性(Withington et al, 2006; Chen et al, 2013; 詹书侠等, 2016).这表明, 基于地上叶片功能性状与生态系统功能的研究结果可能不适用于地下根系的功能性状.因此, 未来还需要深入地对根系功能性状与生态系统功能的关系及其与叶片功能性状与生态系统功能关系的对比研究.这对于深入理解植物功能性状以及功能多样性与生态系统功能的关系和生物进化具有重要意义. ...
Leaf herbivory and decomposability in a Malaysian tropical rain forest.
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2008
... 植物群落中优势物种的叶片干物质含量(Kazakou et al, 2006; Fortunel et al, 2009; Pakeman et al, 2011)、养分含量、寿命、比叶面积(Cornelissen & Thompson, 1997; Santiago & Wright, 2007; Fortunel et al, 2009)、机械强度(Cornelissen & Thompson, 1997; Cornelissen et al, 1999; Kurokawa & Nakashizuka, 2008)、对昆虫的适口性(Cornelissen et al, 1999)和可消化性(Cornelissen et al, 2004)等性状都直接或间接地决定着凋落物的化学性质, 与分解过程息息相关.例如, 叶片干物质含量反映叶肉和结构性物质的比例, 干物质含量少的叶片一般叶肉多而结构性物质少, 对昆虫的适口性强, 微生物也易分解, 因而容易降解; 反之亦然(Kazakou et al, 2006; Poorter et al, 2009; Pakeman et al, 2011).在世界范围内通过对不同生物区植物群落凋落物分解速率的研究发现, 植物叶片性状对不同生物区凋落物分解速率差异的贡献明显大于气候因素的贡献(Cornwell et al, 2008).另外, 根系中根枝末端的吸收根的功能性状, 如直径、养分含量、分枝强度等往往影响到根的呼吸、水分和养分吸收以及根的分解等物质循环过程(McCormack et al, 2015), 并最终改变物种间的相互作用和植物群落结构.此外, 具有根瘤固氮特征的物种所固定的氮也可为其他植物所利用, 从而提高植物群落氮素利用效率, 导致较高的生态系统生产力. ...
A distance-based framework for measuring functional diversity from multiple traits.
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2010
... 生态系统功能通常受到多个植物功能性状的影响(Chown et al, 2004; Díaz et al, 2004).例如, 植物叶物候和叶倾角都影响生态系统的功能特性.实验表明, 增加叶物候的时间互补性能够增加年生产力, 这种影响可能在物种丰富度低的群落中表现得更突出(Stevens & Carson, 2001).叶倾角往往是向着能够使植物获得更大的光捕获能力的方向变化(Sonohat et al, 2002; Posada et al, 2009), 从而增加植物的光合作用和净初级生产力.此外, 随着对生态系统了解的加深, 研究者们逐渐认识到生态系统同时提供和维持多个生态系统功能, 即生态系统多功能性(ecosystem multifunctionality).然而, 直到最近10来年研究者们才开始定量分析生态系统多功能性的测度及其与植物多样性的关系(徐炜等, 2016a, b).其中, 关于植物功能性状及其多样性对生态系统多功能性的影响研究更是相对缺乏.过去的大多数研究主要集中在单个性状对单一生态系统功能的影响(Fortunel et al, 2009; Pakeman & Marriott, 2010), 以及如何量化植物功能性状多样性和生态系统多功能性等方面(Petchey & Gaston, 2002; Laliberté & Legendre, 2010).因此, 未来研究需要更多关注多个植物功能性状以及功能多样性与单一生态系统功能或生态系统多功能性的关系. ...
Allometric relationships between lamina area, lamina mass and petiole mass of 93 temperate woody species vary with leaf habit, leaf form and altitude.
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2008
... 植物功能性状是指在植物个体水平上通过影响植物生长、繁殖和存活能力从而间接地影响其适合度的形态、生理以及生活史特征(Violle et al, 2007).例如, 植株高度、生活型、叶片氮含量、比叶面积、叶寿命、比根长、根质量比、种子质量等.在自然生态系统中, 植物通过改变其功能性状如高度、叶面积、叶质量、叶寿命、种子大小及其传播方式等, 来适应外界环境条件的改变, 这种改变同时也体现了生态系统功能的变化(Díaz & Cabido, 2001; Li et al, 2008; Messier et al, 2010; Albert et al, 2012).然而, 自然界植物种类繁多, 气候变化和人类活动干扰的类型、强度等又多种多样, 这使得利用植物功能性状来反映和预测植物群落和生态系统功能的变化成为一项具有重要意义的工作. ...
Leaf economics and hydraulic traits are decoupled in five species-rich tropical-subtropical forests.
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2015
... 此外, 基于不同植物功能性状(或组合)的群落功能参数将影响着同一生态系统过程或功能(Wright et al, 2004).例如, 植物地上生物量随着相对生长率、比叶面积、株高和根深的增加而增加, 却与单位叶面积所对应的根生物量呈负相关(江小雷等, 2009).最近的一项研究发现, 叶片的比叶面积和氮浓度决定植物对光和CO2的获取能力, 叶脉密度及其气孔数目和大小决定叶片的水分通量, 然而这两类植物功能性状组合具有一定的独立性(Li et al, 2015). ...
Complementarity in nutrient foraging strategies of absorptive fine roots and arbuscular mycorrhizal fungi across 14 coexisting subtropical tree species.
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2015
... 植物的功能性状除了地上部分以外, 地下部分根系的功能性状, 如根的直径、比根长、组织密度、真菌侵染率、分枝比、相对生长速率等, 直接或间接地影响根系的生长、水分和养分的吸收以及根系死亡后的分解等众多生态系统过程(Kong et al, 2014; Eissenstat et al, 2015; Liu et al, 2015; McCormack et al, 2015).相对于植物地上部分, 根系的结构和功能存在显著的异质性.例如, 根的末端部分具有吸收功能, 而根基部则具有支持、贮藏、运输等功能; 而且绝大部分的根系与菌根真菌形成共生关系(McCormack et al, 2015).这些因素都增加了根系功能性状研究的复杂性和艰巨性.同时, 根系和叶片由于处于不同的环境(土壤vs.大气), 所受的选择压力有很大的差异, 导致它们之间的功能性状可能不具协同性.例如, 比根长和比叶面积这两个关键性状被发现具有较弱的相关性(Withington et al, 2006; Chen et al, 2013; 詹书侠等, 2016).这表明, 基于地上叶片功能性状与生态系统功能的研究结果可能不适用于地下根系的功能性状.因此, 未来还需要深入地对根系功能性状与生态系统功能的关系及其与叶片功能性状与生态系统功能关系的对比研究.这对于深入理解植物功能性状以及功能多样性与生态系统功能的关系和生物进化具有重要意义. ...
Plant species richness and ecosystem multifunctionality in global drylands.
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2012
... 此外, 不同空间尺度上植物功能性状及其多样性与生态系统功能关系的研究是未来该领域重要研究方向之一.从最初的植物种内和种间性状的研究(Hudson et al, 2011), 到群落、生态系统尺度(Roscher et al, 2012)和全球尺度的研究(Harrison et al, 2006; Maestre et al, 2012), 人们已从不同空间尺度探究了植物功能性状及其对生态系统功能的作用.然而, 以往的大部分研究仍然集中于小尺度和单一生境条件下, 而大尺度、多生境条件下的研究较少.已有研究表明, 基于植物个体水平的植物功能性状不能完整地描述较大尺度上整个生态系统过程(Pasari et al, 2013).此外, 气候变化和传统的植被分类方法不能很好地解释生态系统功能或其过程在生物地理学尺度上的差异, 而把植物功能性状考虑进来被认为将有助于揭示生态系统功能在生物地理学上的变化机制(Reichstein et al, 2014).因此, 我们建议未来该方向的研究工作重点放在解决不同空间尺度上植物功能性状或植被功能特征的测定与转换问题.例如, 基于植物功能性状的模型构建和推演, 以及先进的遥感技术应用都将有利于推动该研究方向的发展. ...
Plant functional traits as determinants of population stability.
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2014
... 在植物群落水平上, 基于个体水平植物功能性状计算的群落功能参数(Grime, 1998; Díaz et al, 2007; Violle et al, 2007; Holdaway et al, 2011)与生态系统功能存在着密切关系.日益增加的研究证据显示, 在许多不同类型的生态系统中, 植物功能性状, 特别是优势物种的功能性状, 可能影响种群的稳定性(Májeková et al, 2014), 是生态系统过程和功能(如生产力、土壤碳库以及土壤养分动态等)的主要决定者(Wardle et al, 1998; Díaz et al, 2004; Hooper et al, 2005; De Deyn et al, 2008).例如, 优势物种中与碳获取相关的一些性状是生态系统初级生产力和次级生产力的主要决定者(Naeem & Wright, 2003; Pontes et al, 2007). ...
Functional richness, functional evenness and functional divergence: the primary components of functional diversity.
2005
Redefining fine roots improves understanding of below-ground contributions to terrestrial biosphere processes.
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2015
... 植物群落中优势物种的叶片干物质含量(Kazakou et al, 2006; Fortunel et al, 2009; Pakeman et al, 2011)、养分含量、寿命、比叶面积(Cornelissen & Thompson, 1997; Santiago & Wright, 2007; Fortunel et al, 2009)、机械强度(Cornelissen & Thompson, 1997; Cornelissen et al, 1999; Kurokawa & Nakashizuka, 2008)、对昆虫的适口性(Cornelissen et al, 1999)和可消化性(Cornelissen et al, 2004)等性状都直接或间接地决定着凋落物的化学性质, 与分解过程息息相关.例如, 叶片干物质含量反映叶肉和结构性物质的比例, 干物质含量少的叶片一般叶肉多而结构性物质少, 对昆虫的适口性强, 微生物也易分解, 因而容易降解; 反之亦然(Kazakou et al, 2006; Poorter et al, 2009; Pakeman et al, 2011).在世界范围内通过对不同生物区植物群落凋落物分解速率的研究发现, 植物叶片性状对不同生物区凋落物分解速率差异的贡献明显大于气候因素的贡献(Cornwell et al, 2008).另外, 根系中根枝末端的吸收根的功能性状, 如直径、养分含量、分枝强度等往往影响到根的呼吸、水分和养分吸收以及根的分解等物质循环过程(McCormack et al, 2015), 并最终改变物种间的相互作用和植物群落结构.此外, 具有根瘤固氮特征的物种所固定的氮也可为其他植物所利用, 从而提高植物群落氮素利用效率, 导致较高的生态系统生产力. ...
... 植物的功能性状除了地上部分以外, 地下部分根系的功能性状, 如根的直径、比根长、组织密度、真菌侵染率、分枝比、相对生长速率等, 直接或间接地影响根系的生长、水分和养分的吸收以及根系死亡后的分解等众多生态系统过程(Kong et al, 2014; Eissenstat et al, 2015; Liu et al, 2015; McCormack et al, 2015).相对于植物地上部分, 根系的结构和功能存在显著的异质性.例如, 根的末端部分具有吸收功能, 而根基部则具有支持、贮藏、运输等功能; 而且绝大部分的根系与菌根真菌形成共生关系(McCormack et al, 2015).这些因素都增加了根系功能性状研究的复杂性和艰巨性.同时, 根系和叶片由于处于不同的环境(土壤vs.大气), 所受的选择压力有很大的差异, 导致它们之间的功能性状可能不具协同性.例如, 比根长和比叶面积这两个关键性状被发现具有较弱的相关性(Withington et al, 2006; Chen et al, 2013; 詹书侠等, 2016).这表明, 基于地上叶片功能性状与生态系统功能的研究结果可能不适用于地下根系的功能性状.因此, 未来还需要深入地对根系功能性状与生态系统功能的关系及其与叶片功能性状与生态系统功能关系的对比研究.这对于深入理解植物功能性状以及功能多样性与生态系统功能的关系和生物进化具有重要意义. ...
... ).相对于植物地上部分, 根系的结构和功能存在显著的异质性.例如, 根的末端部分具有吸收功能, 而根基部则具有支持、贮藏、运输等功能; 而且绝大部分的根系与菌根真菌形成共生关系(McCormack et al, 2015).这些因素都增加了根系功能性状研究的复杂性和艰巨性.同时, 根系和叶片由于处于不同的环境(土壤vs.大气), 所受的选择压力有很大的差异, 导致它们之间的功能性状可能不具协同性.例如, 比根长和比叶面积这两个关键性状被发现具有较弱的相关性(Withington et al, 2006; Chen et al, 2013; 詹书侠等, 2016).这表明, 基于地上叶片功能性状与生态系统功能的研究结果可能不适用于地下根系的功能性状.因此, 未来还需要深入地对根系功能性状与生态系统功能的关系及其与叶片功能性状与生态系统功能关系的对比研究.这对于深入理解植物功能性状以及功能多样性与生态系统功能的关系和生物进化具有重要意义. ...
