| 题名 | 云南热带和亚热带森林附生蕨类植物的克隆性及其生态适应策略 |
| 作者 | 卢华正 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2017-05 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 刘文耀 |
| 关键词 | 附生蕨类植物 克隆性 资源共享 生态适应策略 互助作用 |
| 其他题名 | Clonality and Ecological Adaptation Strategy of Epiphytic Ferns in Tropical and Subtropical Forests in Yunnan |
| 学位专业 | 生态学 |
| 中文摘要 | 林冠拥有约 50%的陆地生物多样性，引起了生态学家的广泛兴趣，附生植 物是其非常重要的组分，但附生植物如何适应林冠生境仍然是林冠生态学研究 悬而未决的问题。而且，几乎所有的非维管附生植物与许多维管附生植物都具 有克隆生长的习性，但克隆生活史性状如克隆整合（克隆内相互连接的分株间 的物质和/或信号传输，并改变了相连分株的行为的过程）如何影响附生植物对 林冠生境的适应几乎一无所知。本研究以云南哀牢山亚热带山地森林和西双版 纳热带森林为对象，研究森林群落中根茎型附生蕨类植物的克隆生活史特征及 其可塑性、异质种群的生态适应策略，以及附生蕨类植物克隆性对附生群落种 间相互作用的影响，揭示克隆整合对根茎型附生植物在林冠生境中的生态适应 意义，阐明附生植物克隆性在附生群落构建中的作用。研究结果表明： （1）哀牢山亚热带山地湿性常绿阔叶林中已调查的34 种附生蕨类植物有 31 种的横走根状茎、1 种的叶轴基部具有克隆生长能力，克隆蕨类达94%；西 双版纳热带森林中已调查的41 种附生蕨类植物有35 种的横走根状茎、2 种的 匍匐茎、1 种的叶尖具有克隆生长能力，克隆蕨类达93%。在汇编的哀牢山亚热带森林中的170 种（包括石生）有124 种具横走茎，即能通过根状茎克隆的 蕨类就达73%；在西双版纳热带森林中的147 种有116 种具横走茎，即能通过 根状茎克隆的蕨类达79%。 （2）兼性附生蕨类植物——大果假瘤蕨Selliguea griffithiana 为适应林冠与 林下生境，其附生与地生克隆分株的形态、解剖、生理与生长等性状均发生了 显著的可塑性变化，如干季附生分株与地生分株的最大光合速率分别为：2.3 ± 0.15 μmol CO2 ·m-2·s-1、3.2 ± 0.44 μmol CO2 ·m-2·s-1。附生克隆分株的各种功 能性状的可塑性变化有利于缓解林冠水分亏缺的负面作用，而地生分株的性状 则表现为降低林下低光胁迫的消极影响。林下地生分株比林冠附生分株具有更 高的碳同化速率，而附生分株比地生分株具有更低的失水速率。 （3）无论是林冠还是林下生境，同一种兼性附生蕨的克隆整合是干季其分 株存活与生长的关键，且克隆整合在林冠生境中的作用更大，当允许克隆整合 时附生与地生分株的存活率均为98%，而阻止克隆整合时附生与地生分株的存 活率分别降为45%与70%。多物种的实验证明了克隆整合对附生蕨类生长及分 布具有重要作用，当允许克隆整合时分株的存活率为83%-86%，而阻止克隆整合时分株的存活率降为60%-63%，阐明了资源共享是克隆附生植物对资源有限 且异质分布的林冠生境的普适性适应策略之一。（4）多物种的研究发现：基于广义线性模型表明分株年龄对所有三个物种 的存活与生物量的影响均极显著（P <0.001）表明，随着分株年龄的增长，克 隆整合作用降低；基于克隆片段化对所有物种的存活与生物量的影响均极显著 （P <0.001）表明，随着微生境片段化加剧，克隆整合作用增加；基于对分株 存活与生物量的影响的交互作用分别为P <0.001 与P =0.044 表明，克隆片段化 对不同年龄的分株产生的影响有所不同。基于具有两种克隆生长方式的半附生 植物——长叶实蕨的实验结果，表明无论哪种克隆生长方式，尽管不同的克隆 方式的依赖程度不同，但单个分株的存活与生长均有赖于克隆整合作用（P <0.001）。 （5）多个优势物种的研究表明：基于广义线性模型表明克隆整合对所有七 个物种的存活与生物量的影响均极显著（P <0.001），发现克隆整合在附生植物 种内的互助中发挥了重要的作用；基于邻里植物对所有物种的存活与生物量的 影响均极显著（P <0.001），发现邻里植物的移除产生了负面影响，证明了附生 群落种间关系不是以竞争而是以互助为主；基于克隆整合作用与邻里植物效应 之间对分株存活与生物量的交互作用分别为P =0.021 与P =0.027，表明附生植 物种间互助作用有利于降低分株对克隆整合的依赖。 |
| 公开日期 | 2017-08-01 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.xtbg.org.cn/handle/353005/10541]  |
| 专题 | 西双版纳热带植物园_西双版纳热带植物园毕业生学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 卢华正. 云南热带和亚热带森林附生蕨类植物的克隆性及其生态适应策略[D]. 北京. 中国科学院大学. 2017. |
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