在热带干旱森林中,随着土壤含水量的变化,两种不同功能类型的植物性状和生产力也发生了相应的变化

《Journal of Ecology》:Changes in plant traits and productivity of two functional types across a soil water content gradient in a tropical dry forest

【字体: 时间:2025年10月25日 来源:Journal of Ecology 5.6

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  水策略差异导致热带森林植物群落结构变化,干旱耐受者 wood density增加但碳捕获能力下降,干旱避免者碳捕获能力提升。研究揭示土壤水分梯度下植物功能性状的非线性响应,社区生产力与干旱耐受者性状限制密切相关,景观水文变异显著影响两类植物的空间分布平衡。

  

摘要

  1. 在季风气候中,不同的水资源利用策略会显著改变植物群落的结构和生产力。了解植物物种在不同土壤含水量(SWC)梯度上的功能特征变化及其对群落生产力的影响,有助于我们理解群落应对水分压力的能力,并预测气候变化下的群落变化。
  2. 我们在半径50公里范围内的45个热带干旱森林样地进行了研究,以了解树干直径(DBH)≥10厘米的所有树木的群落加权特征的平均值和变化范围。根据叶片的水力行为(等水分型与异水分型),我们将物种分为两类功能类型:避旱型和耐旱型。我们比较了这两类类型在水分含量梯度上的水分安全特征、叶片碳捕获特征和树冠覆盖范围的变化。此外,我们还测量了这两类类型在5年期间的茎干数量和生长速率,并将其与5年间每年测量的水分含量及功能类型特征的平均值和变化范围进行了关联。
  3. 在不同水分含量梯度上,两类功能类型的特征平均值变化明显不同,尤其是在水分安全特征和叶片碳捕获特征方面。在较干燥的区域,耐旱型植物的木材和叶片密度增加,但碳捕获能力下降;而避旱型植物在较干燥的区域则表现出叶片碳捕获能力的提升。避旱型植物在干燥地区的茎干数量和地上生物量更多,而耐旱型植物的生物量则随水分含量的变化呈现非线性增长,并且在湿润地区更为常见。
  4. 总结:我们发现群落生物量的变化与耐旱型植物的特征限制有关。这些模式在小范围内也存在,表明地形和土壤条件的差异显著影响了耐旱型与避旱型植物的平衡。进一步分析表明,未来的气候变化可能会改变这两种植物的空间分布。

摘要

  1. 水资源利用策略的差异可能会显著影响季风气候下植物群落的结构和生产力。了解不同土壤含水量条件下植物物种的功能特征变化及其对群落生产力的贡献,有助于我们理解群落应对水分压力的能力,并预测气候变化对群落的影响。
  2. 我们在半径50公里范围内的45个热带干旱森林样地进行了研究,测量了树干直径≥10厘米的所有树木的群落加权特征的平均值和变化范围。根据叶片的水力特性,将物种分为两类:避旱型(等水分型)和耐旱型(异水分型)。我们比较了这两类类型在水分含量梯度上的水分安全特征、叶片碳捕获特征和树冠覆盖范围的变化。同时,我们还测量了这两类类型在5年期间的茎干数量和生长速率,并将其与5年间每年测量的水分含量及特征数据进行了关联。
  3. 在不同水分含量梯度上,两类植物的特征平均值变化存在显著差异,尤其是水分安全特征和叶片碳捕获特征。在较干燥的区域,耐旱型植物的木材和叶片密度增加,但碳捕获能力下降;而避旱型植物在干燥区域的叶片碳捕获能力增强。避旱型植物在干燥区域的茎干数量和地上生物量更多,而耐旱型植物的生物量则随水分含量的变化呈现非线性增长,在湿润区域更为常见。
  4. 总结:我们发现群落生物量的变化与耐旱型植物的特征限制有关。这些现象在小范围内也存在,表明地形和土壤条件的差异显著影响了耐旱型与避旱型植物的平衡。这表明未来的气候变化可能会改变这两种植物的空间分布。

利益冲突声明

作者们没有利益冲突。Kyle W. Tomlinson是《生态学杂志》(Journal of Ecology)的副主编,但他未参与本文的同行评审和决策过程。

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