伏牛山自然保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)植物功能群及其動態(tài)研究

前言

　　植物功能群（Plant Functional Groups，PFGs）是具有確定的植物功能特征的一系列植物的組合，是研究植被隨環(huán)境動態(tài)變化的基本單元。植物功能群把植物的功能特性與環(huán)境變化明晰地聯(lián)系在一起。　　目前，陸地生態(tài)系統(tǒng)植物功能群研究主要以草原生態(tài)系統(tǒng)為主，對森林生態(tài)系統(tǒng)的研究較為薄弱。植物功能群的提出和研究，為研究復(fù)雜的植物生態(tài)系統(tǒng)提供了一個良好的方法和途徑?，F(xiàn)在對植物功能群研究的廣度和寬度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了這個概念本身。植物功能群整合了功能及對環(huán)境響應(yīng)相似的一類植物，但植物功能特征不是絕對的、單一的，所以對植物功能群就會有不同的理解，會有不同的定義及劃分方法。許多研究者從不同的角度、尺度對植物功能群進(jìn)行了研究，這些研究結(jié)果有不同的針對方向和目的，使我們可以從不同的角度更全面地理解復(fù)雜的陸地生態(tài)系統(tǒng)。學(xué)者們在研究生態(tài)系統(tǒng)時，或多或少地總要與植物功能群相聯(lián)系，這大大拓寬了植物功能群的應(yīng)用范圍。所有前人的研究使植物功能群的概念、劃分、方向和應(yīng)用等諸方面越來越清晰。一個規(guī)范、統(tǒng)一和明確的植物功能群研究方案，能使對植物功能群的研究更加深入，也能整合全球所有植物功能群的相關(guān)研究?！　≡谏稚鷳B(tài)系統(tǒng)中，優(yōu)勢種左右著森林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，以優(yōu)勢種為主體劃分植物功能群，可以對森林生態(tài)系統(tǒng)的功能、框架結(jié)構(gòu)及類群分布有一個明晰的認(rèn)識?！　∩鷳B(tài)學(xué)（ecology）是研究有機(jī)體及其周圍環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué)。任何生物的生存都不是孤立的，同種個體之間有互助有競爭，植物、動物、微生物之間也存在相互依賴和相互制約的關(guān)系。人類為滿足自身的需要，不斷改造環(huán)境，環(huán)境反過來又影響人類。隨著人類活動范圍的擴(kuò)大與多樣化，人類與環(huán)境的關(guān)系問題越來越突出。近代生態(tài)學(xué)研究的范圍，除生物個體、種群和生物群落外，已擴(kuò)大到包括人類社會在內(nèi)的多種類型生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)合系統(tǒng)。人類面臨的人口、資源及環(huán)境等幾大問題都是生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容。植物生態(tài)學(xué)（plant ecology）是研究植物之間、植物與環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)，也是以植物為研究對象的生態(tài)學(xué)。森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，植物種類豐富多樣，對森林生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行研究，找出各植物物種間及其與環(huán)境間的相互關(guān)系，對理解復(fù)雜的森林生態(tài)系統(tǒng)有很大幫助，也可為生態(tài)學(xué)的其他分支的研究提供參考，同時，也會使人們對“生態(tài)平衡”有更深入的認(rèn)識。　　我是一個土生土長的河南人，生物學(xué)是我熱愛的學(xué)科，從本科到博士，每一次的進(jìn)步都離不開這些多姿多彩的生命?？梢赃@樣說，是家鄉(xiāng)伏牛山上的一草一木賦予我不斷探索的動力。選擇伏牛山作為此次研究的地點，也是因為伏牛山位于北亞熱帶向暖溫帶過渡帶，植被屬亞熱帶常綠闊葉林向暖溫帶落葉闊葉林的過渡型。

內(nèi)容概要

　　植物功能群（Plant Functional Groups，PFGs）是具有確定的植物功能特征的一系列植物的組合，是研究植被隨環(huán)境動態(tài)變化的基本單元。植物功能群把植物的功能特性與環(huán)境變化明晰地聯(lián)系在一起?！　∧壳埃懙厣鷳B(tài)系統(tǒng)植物功能群研究主要以草原生態(tài)系統(tǒng)為主，對森林生態(tài)系統(tǒng)的研究較為薄弱。植物功能群的提出和研究，為研究復(fù)雜的植物生態(tài)系統(tǒng)提供了一個良好的方法和途徑?，F(xiàn)在對植物功能群研究的廣度和寬度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了這個概念本身。植物功能群整合了功能及對環(huán)境響應(yīng)相似的一類植物，但植物功能特征不是絕對的、單一的，所以對植物功能群就會有不同的理解，會有不同的定義及劃分方法。許多研究者從不同的角度、尺度對植物功能群進(jìn)行了研究，這些研究結(jié)果有不同的針對方向和目的，使我們可以從不同的角度更全面地理解復(fù)雜的陸地生態(tài)系統(tǒng)。學(xué)者們在研究生態(tài)系統(tǒng)時，或多或少地總要與植物功能群相聯(lián)系，這大大拓寬了植物功能群的應(yīng)用范圍。所有前人的研究使植物功能群的概念、劃分、方向和應(yīng)用等諸方面越來越清晰。一個規(guī)范、統(tǒng)一和明確的植物功能群研究方案，能使對植物功能群的研究更加深入，也能整合全球所有植物功能群的相關(guān)研究。　　在森林生態(tài)系統(tǒng)中，優(yōu)勢種左右著森林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，以優(yōu)勢種為主體劃分植物功能群，可以對森林生態(tài)系統(tǒng)的功能、框架結(jié)構(gòu)及類群分布有一個明晰的認(rèn)識?！　∩鷳B(tài)學(xué)（ecology）是研究有機(jī)體及其周圍環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué)。任何生物的生存都不是孤立的，同種個體之間有互助有競爭，植物、動物、微生物之間也存在相互依賴和相互制約的關(guān)系。人類為滿足自身的需要，不斷改造環(huán)境，環(huán)境反過來又影響人類。隨著人類活動范圍的擴(kuò)大與多樣化，人類與環(huán)境的關(guān)系問題越來越突出。近代生態(tài)學(xué)研究的范圍，除生物個體、種群和生物群落外，已擴(kuò)大到包括人類社會在內(nèi)的多種類型生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)合系統(tǒng)。人類面臨的人口、資源及環(huán)境等幾大問題都是生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容。植物生態(tài)學(xué)（plant ecology）是研究植物之間、植物與環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)，也是以植物為研究對象的生態(tài)學(xué)。森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，植物種類豐富多樣，對森林生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行研究，找出各植物物種間及其與環(huán)境間的相互關(guān)系，對理解復(fù)雜的森林生態(tài)系統(tǒng)有很大幫助，也可為生態(tài)學(xué)的其他分支的研究提供參考，同時，也會使人們對“生態(tài)平衡”有更深入的認(rèn)識?！　∥沂且粋€土生土長的河南人，生物學(xué)是我熱愛的學(xué)科，從本科到博士，每一次的進(jìn)步都離不開這些多姿多彩的生命?？梢赃@樣說，是家鄉(xiāng)伏牛山上的一草一木賦予我不斷探索的動力。選擇伏牛山作為此次研究的地點，也是因為伏牛山位于北亞熱帶向暖溫帶過渡帶，植被屬亞熱帶常綠闊葉林向暖溫帶落葉闊葉林的過渡型。

書籍目錄

前言1 選題依據(jù)1.1 研究背景及意義1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究的進(jìn)展及存在的科學(xué)問題2 研究內(nèi)容和方法2.1 研究內(nèi)容2.2 研究方法3 研究區(qū)概況3.1 地理位置3.2 地質(zhì)、地貌3.3 水文3.4 氣候3.5 土壤3.6 植被4 研究區(qū)沿環(huán)境梯度的植被生態(tài)特征4.1 研究區(qū)主要優(yōu)勢種及其分布概況4.2 研究區(qū)主要植物群落生態(tài)特征4.3 小結(jié)5 以優(yōu)勢種為主體的植物功能群劃分5.1 喬木層植物功能群劃分5.2 草本層植物功能群劃分5.3 灌木層植物功能群劃分5.4 小結(jié)6 植物功能群的多樣性與群落的穩(wěn)定性6.1 群落內(nèi)物種豐富度沿海拔梯度的變化6.2 群落內(nèi)物種多樣性和均勻度沿海拔梯度的變化6.3 群落間物種多樣性（β多樣性）6.4 區(qū)域內(nèi)物種多樣性（r多樣性）6.5 小結(jié)7 不同植物功能群優(yōu)勢種的種內(nèi)種間關(guān)系7.1 種群分布格局7.2 各植物功能群組成種的徑級結(jié)構(gòu)特征7.3 植物功能群組成種的生態(tài)位特征7.4 小結(jié)8 不同植物功能群優(yōu)勢種光合生理生態(tài)特性8.1 優(yōu)勢種葉片的葉綠素含量8.2 優(yōu)勢種葉綠素?zé)晒馓匦?.3 優(yōu)勢種光合作用速率與諸光合生理生態(tài)影響因子回歸分析8.4 優(yōu)勢種光合特性結(jié)果及其分析8.5 小結(jié)9 不同生態(tài)系統(tǒng)中土壤特性及其與植物功能群的關(guān)系9.1 森林土壤分析9.2 小結(jié)10 結(jié)論與討論10.1 結(jié)論10.2 討論11 創(chuàng)新點、不足與展望11.1 創(chuàng)新點11.2 不足11.3 展望參考文獻(xiàn)后記

章節(jié)摘錄

　　本文以森林生態(tài)系統(tǒng)木本植物、草本植物和灌木植物為研究對象，以優(yōu)勢種為主體劃分植物功能群，并分析植物功能群隨海拔梯度變化的格局、動態(tài)過程和機(jī)理。在伏牛山自然保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)中，喬木層占絕對優(yōu)勢，主導(dǎo)著森林生態(tài)系統(tǒng)植物群落的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能。伏牛山自然保護(hù)區(qū)南北坡生境要素隨海拔梯度升高而變化明顯，喬木樹種生態(tài)習(xí)性的差異使這些樹種在不同的生境中占據(jù)不同的生態(tài)位，對環(huán)境變化有著不同的響應(yīng)，對生態(tài)系統(tǒng)有著不同的作用。在長期的自然演替過程中，具有相似生態(tài)習(xí)性及生態(tài)習(xí)性互補(bǔ)的樹種形成了較為穩(wěn)定的功能組合，這些樹種間的聯(lián)結(jié)性較強(qiáng)，經(jīng)常相伴出現(xiàn)，且沿海拔梯度的變化具有一定的規(guī)律性。伏牛山國家級自然保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)林下由于小氣候等環(huán)境因素的影響，加上草本植物本身的特征，草本層比喬木層具有更高的多樣性。草本植物分布在林地的最底層，所需的生態(tài)位相對較小，容易受外界環(huán)境的影響，多樣性指數(shù)在整個森林生態(tài)系統(tǒng)中處于最高的地位，草本層植被的分布情況更能反映環(huán)境的微小變化。伏牛山自然保護(hù)區(qū)頂極群落的喬木層相對穩(wěn)定，在一定的范圍內(nèi)變化較小，由于不同的坡向、坡位和坡度，土壤和小氣候存在差別，使得草本層植被的分布呈一定的規(guī)律性變化。這些復(fù)雜多變的林下草本植被有何分布規(guī)律？各種草本植物間有什么相似的關(guān)系？這都需要分析這些草本植物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能特性。灌木植物作為森林生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)化與演替的后備資源，也可以作為森林生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建的先鋒植被，對其進(jìn)行植物功能群的劃分具有重要意義。從優(yōu)勢種出發(fā)，對復(fù)雜多樣的植物進(jìn)行功能群分類，尋找它們沿水熱梯度的變化趨勢，可以深入地了解整個森林生態(tài)系統(tǒng)?！　　?/pre>








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