不同火烈度条件下油松枝功能性状的响应

【目的】研究油松枝功能性状在不同火烈度条件下的适应性变化,揭示油松在不同火环境下的生态权衡策略与适应机制,为火后油松的生态恢复提供理论基础。【方法】以山西省沁源县火烧迹地内(未过火、轻度火烧、中度火烧)的油松为研究对象,根据单因素方差分析与Pearson相关分析研究枝功能性状(枝组织密度、枝氮含量、枝磷含量、枝有机碳含量、枝氮磷比、枝碳磷比、枝碳氮比)在不同火烈度条件下的差异性及相关性,并利用主成分分析探究不同火烈度条件下的油松枝经济谱变化趋势。【结果】1)在3种火烈度下,枝碳磷比的变异系数最大,枝有机碳含量的变异系数最小。随火烈度增加,枝组织密度先降低后升高,对照枝组织密度显著高于轻度火烧(11.8%),显著高于中度火烧(5.6%);枝磷含量升高,在中度火烧显著高于对照(27.8%);枝氮磷比降低,在中度火烧显著低于对照(19.1%)。其余枝功能性状不随火烈度变化产生显著差异。2)不同火烈度条件下,枝功能性状的相关性存在共性结果:枝氮含量与枝碳氮比呈极显著负相关、枝磷含量与枝氮磷比和枝碳磷比呈极显著负相关、枝氮磷比与枝碳磷比呈极显著正相关。因此,上述性状间的耦合关系在油松枝功能性状中最为稳定。然而,火烈度的增加减弱了部分性状间的关联:相比于对照和轻度火烧,在中度火烧下,枝氮含量与枝磷含量和枝碳磷比、枝磷含量与枝碳氮比、枝碳磷比与枝碳氮比均无显著相关性。3)火烧迹地内生长的油松存在枝经济谱,沿着“未过火—轻度火烧—中度火烧”的火烈度,枝条的资源权衡策略向“快速投资—收益型”移动,枝条的生长速率会加快。【结论】火烈度对油松枝功能性状产生了显著影响,改变了养分元素的分配策略,油松枝条的生长恢复在轻度和中度火烧条件下会加快。