亚热带木本植物对早春冻害的响应策略研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 易若君 |
| 答辩日期 | 2025-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 王辉民 ; 付晓莉 |
| 关键词 | 早春冻害 器官重构 水力学功能 地下养分获取策略 功能属性 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 生态学 |
| 英文摘要 | 亚热带人工林在我国森林生态系统碳汇功能中发挥着至关重要的作用。早春冻害可能严重威胁亚热带森林生态系统功能的稳定性和可持续性。筛选抗性和恢复力更强的木本植物，对于人工林混交化树种选择、人工林结构优化、人工林气候变化适应性提升具有重要意义。 本研究依托自制的早春冻害处理装置对野外原位木本植株进行冻害模拟试验，监测冻害后叶物候、形态、光合气体交换等叶片功能属性以及萌生属性，并聚焦水力学特征以及碳分配策略，解析早春冻害对物种器官重构以及水力学功能的影响。在早春冻害频发的亚热带森林生态系统内，测定了木本植物的根系形态、结构、生理、共生属性以及土壤养分有效性，结合野外原位冻害试验，整合已发表文献内中国亚热带地区14个样点根系功能属性以及土壤养分有效性数据集，划分为有早春冻害以及无早春冻害年份，探讨早春冻害对亚热带木本植物地下养分获取策略的影响。主要研究结果如下： (1) 从萌生和叶片重构的角度对比了不同叶习性物种早春冻害后的恢复策略。相比于落叶物种，常绿物种新生萌条体积更小，叶构建成本可塑性更低。物种的冻后萌生受叶经济策略调控。当纳入叶物候属性，叶经济策略呈现出由“时间-效率”维度和“构建-存储”维度组成的二维格局。常绿物种的萌生与“时间-效率”维度相关，落叶物种的萌生策略则由“时间-效率”和“构建-存储”维度共同调控。同时，落叶物种萌生恢复以及叶片重构主要消耗未受损的根系非结构性碳库，常绿物种萌生恢复则由受损的茎干非结构性碳库调控。 (2) 解析了常绿和落叶物种水分关系对早春冻害的响应。早春冻害并未改变落叶物种气孔调节以及叶片、茎干、根系的水力学功能，但使得92%的常绿物种气孔调节的严格程度减弱，伴随着气孔导度以及胞间二氧化碳浓度的上升，带来了更高的干旱暴露风险。常绿物种叶片、茎干以及根系水分功能共同适应气孔调节策略的变化。在叶片尺度上，常绿物种水分固持能力减弱，选择牺牲叶膨压损失水势维持叶水容，即牺牲耐旱能力维持避旱能力。在茎干尺度上，常绿物种维持了水分存储，增加了水分供应，储存更多淀粉用于渗透调节。在根系尺度上，常绿物种提升了深层水分开源能力，供应茎干水分。 (3) 探讨了地下养分获取策略对早春冻害的响应。早春冻害频发的森林生态系统内，木本植物构建了一个由“量-效率”维度以及“靠自己-靠共生”维度构成的双维根系经济学空间。其中，“量-效率”维度由形态和生理根系性状主导，“靠自己-靠共生”维度由共生和根系结构性状主导。早期先锋物种通过促进根系分支和菌根真菌发展共生关系，以拦截土壤中可移动性强的硝态氮并觅食难移动的有效磷，演替后期物种则更多依赖自身养分吸收效率来获取难移动的铵态氮和有效磷。在亚热带地区，早春冻害和演替阶段不影响根系形态和结构性状，但降低生理养分吸收效率，并介导根-土关联。 综上，本研究从地上器官重构、植物水分关系以及地下养分获取的角度全面分析了亚热带木本植物对早春冻害的响应策略。落叶物种未改变叶重构策略，拥有更强的萌生能力，暗示了比常绿物种更强的冻后恢复力。在常绿物种中，气孔调节严格程度变异越小，干旱暴露风险越低时，各器官水分功能更接近自然状态，越能适应早春冻害。 |
| 学科主题 | 生态学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 136 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/217241]  |
| 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 | 易若君. 亚热带木本植物对早春冻害的响应策略研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2025. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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