地形決定著水分和營養(yǎng)物質的分布,如“水往低處流”導致山谷地區(qū)水分含量高于低海拔地區(qū),更陡的坡地不利于儲水,土壤養(yǎng)分也隨水流被帶至更平坦的地區(qū)。由于生境條件對于物種分布具有決定性作用,因而即便在同一個地區(qū),地形導致的生境差異對于物種多樣性分布及其組成具有顯著的影響。然而,在不同地形條件下的植物功能性狀組成及其多樣性分布卻沒有得到充分研究。
中國科學院西雙版納熱帶植物園群落生態(tài)和保護研究組博士研究生劉佳佳在導師Ferry Slik指導下通過收集西雙版納補蚌大樣地(地形條件復雜)內植物的功能性狀數(shù)據(jù),結合大樣地環(huán)境數(shù)據(jù)進行分析。他們發(fā)現(xiàn),地形對于物種組成具有顯著的影響(相關性高達65.3%),在溝谷地區(qū),植物以大葉片、高(潛在)樹高的物種為主,這類植物通常具有較快的生長速率;而在山脊地區(qū),則以木材密度高、種子大的物種為主,以適應干旱環(huán)境。功能多樣性指數(shù)如功能均勻度和發(fā)散度也呈現(xiàn)在溝谷地區(qū)為高的趨勢,體現(xiàn)了不同生境下植物生存策略的分化。在養(yǎng)分水分條件較好的狀況下(如溝谷),植物間以競爭為主;而在養(yǎng)分水分較差的狀況下(如山脊地區(qū)),則以環(huán)境過濾作用主導植物策略的選擇過程。
該研究對于森林管理具有以下幾點啟示意義:1.物種組成趨勢可以通過結合GIS技術和地形數(shù)據(jù)進行預測。2.由于全球變暖導致的干旱危機會促使處于山脊地區(qū)具有干旱適應機制的物種,相較于山谷植物而言,可能會更為優(yōu)勢且擴大其生境范圍。 3.人類傾向于轉化低海拔、坡度森林的偏好會導致熱帶地區(qū)許多物種遭受更大的滅絕風險。 4.功能性狀的研究能進一步了解森林物種變化背后潛在的機制,進一步提高對森林結構和功能的理解。
該論文以Topography related habitat associations of tree species traits, composition and diversity in a Chinese tropical forest 為題發(fā)表在Forest Ecology and Management 上。研究得到西雙版納動態(tài)監(jiān)測大樣地及森林生態(tài)系統(tǒng)結構、功能與動態(tài)研究組的大力支持。
西雙版納大樣地內海拔、NMDS1、各性狀群落權重值分布圖。每個方格代表20×20米樣方的值。
