植物功能性状网络的变异及其多维度适应机制
文献类型：学位论文
| 作者 | 李颖 |
| 答辩日期 | 2022-06 |
| 文献子类 | 博士后出站报告 |
| 授予单位 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 何念鹏 |
| 关键词 | 植物 功能性状 植物功能性状网络 元素 适应 |
| 学位名称 | 博士后 |
| 英文摘要 | 对于植物而言，多种功能性状之间的复杂关系代表着性状间的协调或权衡，体现着植物的生长、繁殖和对环境的适应策略。目前，大多数研究局限于单一功能性状或两两功能性状间的关系，多种植物性状间的复杂关系难以被准确量化，制约了人们对植物适应机制的深入认识。网络分析为探究多性状间的复杂关系可视化和定量化提供了契机。在前期工作基础上，本研究率先完成了植物功能性状网络的构建方法，并解译了网络参数的生态意义，并将其应用到大尺度自然生态系统中，从功能性状网络的角度揭示植物或群落对环境的适应机制。 主要研究成果和结论如下： （1）在前期研究的基础上，本研究进一步完善了植物功能性状网络的构建方法，并拓展了功能性状网络的参数，将植物功能性状网络的方法不断完善和改进，将整套计算流程整编成为R包供其他人员使用，以推动功能性状网络在生态学中的应用。 （2）本研究从热带到寒温带测量了9个典型森林生态系统的394种木本植物的共35个叶片性状，以大尺度的实测性状数据为支撑，探究叶片功能性状网络的空间变异规律及其影响因素。结果表明，森林中叶片功能性状网络的复杂性会随着物种的丰富度、年均温和年降雨的增加而增加。此外，与叶片厚度相关的性状和叶片经济学性状是叶片功能性状网络中的中枢性状。 （3）本研究以公开发表的干旱森林和湿润森林的16个藤本和乔木的17个植物性状数据为基础，探究干旱森林和湿润森林中藤本植物和乔木的多性状的拓扑关系的差异。结果表明，与乔木相比，藤本植物的功能性状网络更加模块化，表明环境的波动对藤本植物的影响较小。在湿润的森林中，经济性状在藤本植物中显示出较高的连通度，而水力性状在乔木中显示出较高的连通度。因此，当环境资源条件差时，植物增加特定关键性状的连通度是经济划算的。性状模块的数量和组成随生活型和环境条件的变化而变化，表明替代性设计是植物适应环境的策略之一。这项研究显示，植物的适应性可以通过调整植物多种功能性状的关系而得到改善，并为藤本植物在季节性明显的森林中丰富度增加的现象提供了新的见解。 （4）本研究以全国72个典型生态系统的植物叶片10种植物生长所必需的元素为数据基础，构建植物叶片多功能元素网络，探究植物群落多功能元素网络的变异及其在不同生态类型间的差异。结果表明植物多功能元素网络的边密度和模块度主要受年均温、年降雨和干旱程度的影响。温度越低、降雨量越小、干旱程度严重，多元素的耦合关系越简单且模块化。同时我们发现N、P、K是功能元素网络的核心元素，与其它元素的关系密切，这些元素含量的改变可能会直接影响植物的表型特征。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 108 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/194304]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李颖. 植物功能性状网络的变异及其多维度适应机制[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院地理科学与资源研究所. 2022. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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