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Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．１４ Ｊｕｌ．，２０１８ ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎ 基金项目：国家自然科学基金项目(Ｕ１５０３１８７) ； " 十二五" 农村领域国家科技计划课题(２０１５ＢＡＤ０７Ｂ０３•０３) ； 新疆维吾尔自治区教育厅研究生 科研创新项目(ＸＪＧＲＩ２０１７０２１) ；２０１７ 年新疆林业科技项目 收稿日期：２０１７• ０７• １１； 网络出版日期：２０１８• ０４• ０４ * 通讯作者 Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ．Ｅ•ｍａｉｌ： ｅｃｏｃｓｌ＠ １６３．ｃｏｍ ＤＯＩ： １０．５８４６ ／ ｓｔｘｂ２０１７０７１１１２５４ 孙雪娇， 常顺利， 张毓涛， 李吉玫．天山森林植物功能性状与碳库沿海拔梯度的变化．生态学报，２０１８，３８(１４) ：４９９４• ５００５． Ｓｕｎ Ｘ Ｊ， Ｃｈａｎｇ Ｓ Ｌ， Ｚｈａｎｇ Ｙ Ｔ， Ｌｉ Ｊ Ｍ． Ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｐｌａｎｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｔｒａｉｔｓ ａｎｄ ｆｏｒｅｓｔ ｃａｒｂｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｗｉｔｈ ａｌｔｉｔｕｄｉｎａｌ ｇｒａｄｉｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｔｉａｎｓｈａｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎｓ．Ａｃｔａ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ，２０１８，３８(１４) ：４９９４• ５００５． 天山森林植物功能性状与碳库沿海拔梯度的变化 孙雪娇 １ ， 常顺利 １， * ， 张毓涛 ２ ， 李吉玫 ２ １ 新疆大学资源与环境科学学院绿洲生态教育部重点实验室， 乌鲁木齐 ８３００４６ ２ 新疆林科院森林生态研究所，乌鲁木齐 ８３００６３ 摘要：植物功能性状是能够将植物个体特征、群落结构和生态系统功能结合起来的良好载体，但关于在环境梯度上如何通过植 物功能性状的连续变化来构建群落、以及植物功能性状如何反映生态系统功能等问题尚有较多疑问。 为探讨天山森林植物功 能性状与其碳库在海拔梯度上的联系，分析了 １４ 个群落尺度上的植物功能性状指标和各组分碳密度沿海拔的变化规律及二者 之间的关系。 结果表明：(１) 受海拔梯度上环境因子的影响，群落尺度上植物功能性状和碳密度的垂直分布并不一致：随海拔 升高，叶片碳氮比(Ｃ ／ Ｎ) 逐渐上升，叶片碳含量(Ｃ ｌｅａｆ) 、比根长(ＳＲＬ) 和植株高度(Ｈ) 升高后降低，叶绿素含量(Ｃｈｌ) 、细根磷含 量(Ｐ ｒｏｏｔ) 、叶片氮磷比(Ｎ ／ Ｐ) 逐渐下降，细根碳含量(Ｃ ｒｏｏｔ) 先升高后趋于平缓，细根氮含量(Ｎ ｒｏｏｔ) 先下降后又有所回升，叶片氮 含量(Ｎ ｌｅａｆ) 、木质素含量(ＬＬＣ) 、叶干物质含量(ＬＤＭＣ) 、细根干物质含量(ＲＤＭＣ) 在各海拔段间无显著差异；(２) 比根长(ＳＲＬ) 和植株高度(Ｈ) 通过影响资源的获取和利用，Ｃ 与 Ｐ 通过对养分的限制和在器官中的分配，从而影响植被光合作用，与天山森 林碳密度显著相关；高木质素含量(ＬＬＣ) 导致植物残体分解速率变慢而与土壤碳密度(ＳＣＤ) 和群落总碳密度(ＴＣＤ) 呈显著负 相关关系。 随海拔升高，植被碳密度(ＶＣＤ) 先升后降，土壤碳密度(ＳＣＤ) 和总碳密度(ＴＣＤ) 逐渐升高。 植物功能性状与环境因 子和森林的结构功能相互作用、相互影响，三者之间的关系还需在大尺度上进一步验证。 关键词：植物功能性状；碳密度；海拔梯度；天山；云杉森林 Ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｐｌａｎｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｔｒａｉｔｓ ａｎｄ ｆｏｒｅｓｔ ｃａｒｂｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｗｉｔｈ ａｌｔｉｔｕｄｉｎａｌ ｇｒａｄｉｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｔｉａｎｓｈａｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎｓ ＳＵＮ Ｘｕｅｊｉａｏ １ ， ＣＨＡＮＧ Ｓｈｕｎｌｉ １， * ， ＺＨＡＮＧ Ｙｕｔａｏ ２ ， ＬＩ Ｊｉｍｅｉ ２ １ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｏａｓｉｓ Ｅｃｏｌｏｇｙ， Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｘｉｎｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｕｒｕｍｑｉ ８３００４６，Ｃｈｉｎａ ２ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔ Ｅｃｏｌｏｇｙ， Ｘｉｎｊｉａｎｇ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ， Ｕｒｕｍｑｉ ８３００６３，Ｃｈｉｎａ Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｐｌａｎｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｔｒａｉｔｓ ａｒｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｆｏｒ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ， ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ， ａｎｄ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ． Ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｔｕｄｙ， ｗｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ４３ ｓａｍｐｌｅ ｓｅｔｓ ｔｏ ｅｘａｍｉｎｅ １２ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｔｒａｉｔｓ ａｎｄ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｃａｒｂｏｎ ｄｅｎｓｉｔｙ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｔ ｔｈｅ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｓｃａｌｅ． Ｔｈｅ ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｏｆ ｔｈｉｓ ｗｏｒｋ ｗａｓ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ａｄａｐｔｉｖｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｉｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｔｒａｉｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｒｂｏｎ ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ｆｏｒｅｓｔ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ ａｌｏｎｇ ａｎ ｅｌｅｖａｔｉｏｎ ｇｒａｄｉｅｎｔ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ａｔ ａ ｈｉｇｈｅｒ ａｌｔｉｔｕｄｅ， ｔｈｅ ｃａｒｂｏｎ ｔｏ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｒａｔｉｏ (Ｃ ／ Ｎ) ｉｎ ｌｅａｖｅｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｌｉｎｅａｒｌｙ， ｗｈｅｒｅａｓ ｃａｒｂｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ (Ｃ ｌｅａｆ) ， ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ (ＳＲＬ) ， ａｎｄ ｈｅｉｇｈｔ (Ｈ) ｉｎｉｔｉａｌｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ． Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｔｅｎｔ (Ｃｈｌ) ａｎｄ ｆｉｎｅ ｒｏｏｔ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｃｏｎｔｅｎｔ (Ｐ ｒｏｏｔ) ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｅｌｅｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｉｎｅ ｒｏｏｔ ｃａｒｂｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ (Ｃ ｒｏｏｔ) ｉｎｉｔｉａｌｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｆｌａｔｔｅｎｅｄ ｏｕｔ ｗｉｔｈ ａｌｔｉｔｕｄｅ． Ｆｉｎｅ ｒｏｏｔ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｏｎｔｅｎｔ (Ｎ ｒｏｏｔ) ｉｎｉｔｉａｌｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ， ｗｈｅｒｅａｓ ｌｅａｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｏｎｔｅｎｔ (Ｎ ｌｅａｆ) ， ｌｉｇｎｉｎ ｃｏｎｔｅｎｔ (ＬＬＣ) ， ａｎｄ ｆｉｎｅ ｒｏｏｔ ｄｒｙ ｍａｔｔｅｒ