亚热带常绿阔叶林木质藤本对森林片断化的响应及其机制

由于人为活动的加剧，全球范围内森林片断化的现象日益普遍，森林片断化已成为保护生物学的一个焦点问题。木质藤本在森林结构、生物多样性、更新、动态和功能等方面具有重要的贡献和作用。与其它木本植物相比，木质藤本更趋向于分布在片断森林的边缘。然而，已有的研究仅局限于群落水平的调查。本研究从群落和个体水平上，采用群落生态和实验生态相结合的方法，拟通过研究哀牢山中山湿性常绿阔叶林：1）木质藤本在物种与群落水平上对森林片断化响应的格局及其与片断森林生境的关系；2）林外、林缘和林内不同光强下木质藤本的生长、形态可塑性和光合生态特性，以揭示亚热带常绿阔叶林木质藤本对森林片断化响应的格局及其机制。本研究可为片断化森林生态系统的管理、恢复以及物种多样性的保护提供科学依据。

全球范围内森林片断化现象日益严重。与其他木本植物(乔木和灌木)相比, 木质藤本更趋向于分布在片断化森林的边缘, 因而了解木质藤本对边缘效应的响应对于进一步了解其对森林动态的影响极其必要。本研究从群落和个体水平上，采用群落生态和实验生态相结合的方法，拟通过研究哀牢山中山湿性常绿阔叶林：（1）木质藤本在物种与群落水平上对森林片断化响应的格局及其与片断森林生境的关系；（2）林外、林缘和林内不同光强下木质藤本的生长、形态可塑性和光合生态特性，以揭示木质藤本对森林片断化响应的格局及其机制。结果表明：（1）群落水平上木质藤本的物种丰富度和多度均随距林缘距离的增加而降低, 边缘效应深度在20-30 m。木质藤本对边缘效应的响应在物种水平上存在显著差异, 主要呈现正向和中性的响应格局。典范对应分析表明, 林冠开度、边缘形成年龄和土壤水分是决定木质藤本在片断化森林边缘分布的重要影响因子。（2）在从林内到林缘、林外的光环境梯度上，所有木质藤本幼苗的总生物量、总叶面积、相对生长速率、净同化速率、高度、基径、根长、叶片数量、根生物量比和地上/地下生物量比增加，而叶面积比、比叶面积、叶片大小、茎生物量比、叶生物量比降低；3种光环境下，只有喜光物种的高度、根长、基面积、根生物量比、茎生物量比、叶生物量比和根茎比存在显著差异；木质藤本生长、形态和生物量配置的可塑性指数在喜光和耐荫物种之间存在显著差异。（3）从林外、林缘到林内，11种木质藤本的净光合速率、水分利用效率、蒸腾速率、饱和光强最大光合速率、光饱和点、光补偿点和暗呼吸速率均呈下降趋势，而胞间CO2浓度、表观量子效率、最大光合速率、光呼吸速率和表观羧化效率呈上升趋势，且喜光物种光合生理指标的这些测定值在相同生境时通常都大于耐阴物种。（4）从林窗、林缘到林内，木质藤本的叶片平均厚度、上表皮平均厚度、栅栏组织平均厚度、栅栏组织细胞平均长度和栅海比均呈降低的趋势，且喜光物种的下降趋势大于耐阴物种；木质藤本的表型可塑性指数平均为0.47，其中6种喜光物种的表型可塑性指数平均值（0.58）大于6种耐阴物种（0.36）。研究结果说明木质藤本植物对光环境变化的响应在不同物种间存在差异，喜光木质藤本表现出较高的可塑性。这种差异可能会影响木质藤本植物物种在森林动态中的相对作用。