摘要生长型和生活型分别是植物在经历长期的自然选择后表现在体态和发育节律上的性状,研究其沿环境梯度的变化规律和对环境的响应机制,对构建植物群落和维持生态系统的稳定具有重要意义。本研究以《中国植物志》为依据,搜集全国312科3,323属35,329种维管植物的生长型性状(木本:大乔木、中乔木、小乔木、大灌木、中灌木、矮小灌木、木质藤本;草本:杂类草、禾草、半灌木、草质藤本)和生活型性状(木本:常绿、落叶、半常绿;草本:一年生、二年生、多年生)数据,同时收集对应物种的分布数据共281科2,776属28,662种(不包含栽培种和引进种),探究各性状的地理分布格局,结合气候、地形和土壤因子分析各性状地理分布与环境之间的相关性,找出影响两种性状的主导环境因子。主要结果如下:<br> (1)草本植物是我国维管植物中重要的组成部分,占全部植物的64.33%。我国不同生长型数量为:杂类草gt;中灌木gt;大灌木gt;中乔木gt;木质藤本gt;禾草gt;小乔木gt;草质藤本gt;半灌木gt;大乔木gt;矮小灌木。不同生活型数量为:多年生gt;常绿gt;落叶gt;一年生gt;二年生gt;半常绿。<br> (2)全国维管植物生长型和生活型性状在总体上均呈现南多北少的地理分布格局,其分布热点区主要集中在我国西南地区的横断山脉以及云南南部地区,分布低值区为东北部的东北平原、西部的青藏高原、塔里木盆地和柴达木盆地。两种性状的比例分布也具有一定规律,其中木本和草本生长型比例均沿东南向西北呈现出明显的梯度变化。木本生活型比例沿纬度梯度呈现规则的变化,草本生活型中一年生和多年生在总体上呈现由东北向西南逐渐变化的趋势,二年生则沿东南向西北逐级发生变化。<br> (3)相关性分析表明,木本生长型大都与最冷月均温、极端最低温、年降水量、湿润指数和海拔高差呈显著正相关,与表层土壤阳离子交换量和表层土壤质地呈显著负相关;木本生活型大都与年降水量呈显著正相关,与土壤pH值和表层土壤阳离子交换量呈显著负相关。草本生长型和生活型大都与海拔高差呈显著正相关,与其他因子的相关性不明显。<br> (4)性状分布比例的相关性中,木本生长型比例与绝大多数环境因子均存在显著相关性;木本生活型比例与最冷月均温、极端最低温、年降水量、土壤pH值、表层土壤有机碳百分比和表层土壤阳离子交换量呈显著相关;草本生长型比例与环境因子的相关性不明显;草本生活型比例大都与最热月均温、极端最高温、生长季降水量以及几乎全部的地形和土壤因子呈显著相关。<br> (5)多元线性回归分析表明,影响草本、木本生长型和生活型分布的主导环境因子有所差异,其中水分因子(年降水量)对两种性状的影响均较大,对木本生长型影响较大的还有低温因子(极端最低温),对草本生长型和生活型影响较大的还有地形因子(海拔高差)。影响性状分布比例的主导因子中,水分因子(年降水量)对木本和草本生长型比例的影响均较大,高温因子则对木本生活型比例和草本生长型、生活型比例的影响较大,其中对草本生长型比例和木本生活型比例的影响较大的为大于5℃积温,对草本生活型比例的影响较大为最热月均温,地形因子中的海拔高差和海拔高度分别对木本生长型比例和木本生活型比例存在较大影响。相比于水分因子、热量因子和地形因子,土壤因子对两种性状及其分布比例的影响均不明显。<br> 本研究表明,全国维管植物生长型和生活型性状南高北低的地理分布格局由区域的水热条件和海拔共同决定,其中水分是控制两种性状分布格局的最重要因素,而低温和海拔空间异质性综合影响性状的分布,两种性状的比例分布格局则受到降水、高温以及地形因子的综合影响。探寻植物功能性状分布的内在机制,对预测全球变化背景下中国维管植物未来的发展趋势具有重要意义,同时也能为我国植物保护、植被恢复与重建、生态建设提供参考。
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