首页 > 研究方向
植物生活史对策与功能生态学
发布日期:2013-09-29  作者:超级用户  浏览量:7095

  物种在自然选择作用下倾向于最大程度的实现其终生繁殖成效(lifetime reproductive success),但不同的物种可能通过不同的途径,从而形成不同的生活史对策类型。生活史对策研究历史中,影响最为广泛、深远的是r/K 对策理论(MacArthur & Wilson 1967):它根据繁殖力、个体大小和竞争能力等的差异,将所有生物体置于r-K对策谱系统中进行分类。Grime(1977; 1979)的C-S-R理论将R和C分别与r/K理论的中r、K对策相对应,但增加了一维(S)以表示植物受到的环境胁迫程度。它假设植物不能生存在高度胁迫和高度干扰共同作用的极端生境中,植物的竞争能力、适应干扰和胁迫的能力之间存在权衡关系(Tradeoff) 。鉴于C-S-R理论中关于植物适应能力的描述过于抽象,以及在解释同一胁迫条件下的不同适应对策现象上存在困难(Wilson & Lee 2000),Westoby(1998)提出并发展了植物生活史对策的L-H-S理论,应用植物功能生态学通过功能属性研究将C-S-R理论进行具体化。其中,L(Leaf life span - leaf mass per area)反映物种对有利资源的利用能力和对胁迫环境的忍耐能力,H(Height)反映植物潜在的竞争能力,而S(Seed output - seed size)反映植物对胁迫环境的忍耐能力。 
   近年来,我们应用异速生长分析和系统独立比较分析方法,重点研究了Westoby(2002)提出的Leaf size – Twig size的生态适应价值。我们发现小枝大小与叶大小(Sun et al. 2006; Yang et al. 2009)、叶片大小与叶柄大小间(Li et al. 2008)、叶面积与叶干重间(Xiang et al. 2009)、种子大小与种子数量间(Chen et al. 2009)、种子大小与种子包装间(Chen et al. 2010)存在异速增长关系;发现叶数量和大小之间呈负的、等速增长关系(Yang et al. 2008; Xiang et al. 2010);进而提出了从小枝水平上理解叶大小的形成机制(Yang et al. 2010)。这些研究系统地揭示了物理限制和发育限制在植物器官大小形成中的作用。 
   我们最近的研究兴趣在于植物功能属性时间动态的生态适应价值。 

 

文献支持 

Domgmei Yang, Karl J. Niklas, Shuang Xiang, and Shucun Sun. 2010. Size-dependent leaf area ratio in plant twigs: Implication for leaf size optimization. Annals of Botany, 105:71-77. 
Dongmei Yang, Guoyong Li, and Shucun Sun. 2008. The generality of leaf size versus number tradeoff in temperate woody species. Annals of Botany, 102: 623-629. 
 Dongmei Yang, Guoyong Li, and Shucun Sun. 2009. The effects of leaf habit, leaf form and habitat type on leaf/stem relationship in temperate woody species. Journal of Vegetation Science, 20: 359-366. 
 Grime, J. P. (1977). Evidence for the existence of three primary strategies in plants and its relevance to ecological and evolutionary theory. American Naturalist, 111:1169-1194.
 Grime, J. P. (1979). Plant strategies and vegetation processes. Chichester, UK, Wiley.
 Guoyong Li, Dongmei Yang, Shucun Sun. 2008. Allometric relationships between lamina area, lamina mass and petiole mass of 93 temperate woody species vary with leaf habit, leaf form and altitude. Functional Ecology, 22:557-564. 
 Guoyong Li, Yinzhan Liu, Lee E. Frelich and Shucun Sun. 2011. Experimental warming induces degradation of a Tibetan alpine meadow through trophic interactions. Journal of Applied Ecology, 48:659-667. 
 Hong Chen, K.J. Niklas, Dongmei Yang and Shucun Sun 2009. The effect of twig architecture and seed number on seed size variation in subtropical woody species. New phytologist, 183: 1212-1221. 
 Hong Chen, Sara Felker, and Shucun Sun. 2010. Allometry of within-fruit reproductive allocation in subtropical dicot woody species. American Journal of Botany, 97:611-619. 
 MacArthur R. H., Wilson E. O. (1967). The theory of island biogeography. Princeton: Princeton University Press.
 McCann K.S. 2000. The diversity–stability debate. Nature 405: 228-233.
 Pianka E. R. (1970). On r- and K-selection. American Naturalist, 104:592-597.
 Shuang Xiang, Ning Wu and Shucun Sun. 2010. Testing the generality of leafing intensity premium hypothesis in temperate broad-leaved forests: a survey of within- and between-habitat leaf size variation. Evolutionary Ecology, 24: 685-701. 
 Shuang Xiang, Ning Wu, Shucun Sun. 2009. Within-twig biomass allocation in subtropical evergreen broad-leaved species along an altitudinal gradient: allometric scaling analysis. Trees: Structure and Function, 23: 637-647. 
 Shuang Xiang, Yalan Liu, Fei Fang, and Shucun Sun. 2009. The stem architectural effect on leaf size, leaf number and leaf mass fraction in plant twigs of woody species. International Journal of Plant Sciences, 170: 99-1008. 
 Shucun Sun and Lee E. Frelich. 2011. Flowering phenology and height growth pattern are associated with maximum plant height, relative growth rate, and stem tissue mass density in herbaceous grassland species. Journal of Ecology, 99: 991-1000
 Shucun Sun, Dongmei Jin, and Peili Shi. 2006. The leaf size–twig size spectrum of temperate woody species along an altitudinal gradient: an invariant allometric scaling relationship. Annals of Botany 97: 97–107. 
 Shucun Sun. 2003. Leaf expansion rate, final leaf size and leaf expansion period are not necessarily correlated. Oikos, 100:200-201.
 Westoby M. 1998. A leaf-height-seed (LHS) plant ecology strategy scheme.? Plant and Soil, 199:213-227.
 Westoby M, Falster DS, Moles AT, Vesk PA & Wright IJ 2002. Plant ecological strategies: some leading dimensions of variation between species. Annual Review of Ecology & Systematics 33, 125-159.
 Wilson J. B., Lee W. G. (2000). C-S-R triangle theory: community-level predictions, tests, evaluation of criticisms, and relation to other theories. Oikos, 91:77-96.
 Xinwei Wu and Shucun Sun. 2010. The roles of beetles and flies in yak dung removal in an alpine meadow of eastern Qinghai-Tibetan Plateau. EcoScience, 17: 146-155. 
 Xinwei Wu, J. Emmett Duffy, Peter B. Reich and Shucun Sun. 2011. A brown-world cascade in the dung decomposer food web of an alpine meadow: Effects of predator interactions and warming. Ecological Monographs, 81:313-328. 
 Yinzhan Liu, Peter B. Reich, Guoyong Li and Shucun Sun. 2011. Shifting phenology and abundance under experimental warming alters trophic relationship and plant reproductive capacity. Ecology, 92:1201-1207. 

 

上一篇:

下一篇:
  2013-09-29
Copyright reserved © 2011. Sun's lab of NJU
南大生科院公共服务平台 南京锐美捷信息技术有限公司 技术支持