植物功能性状是近年来发展的、研究植物与环境变化的纽带,它对物种在一定生境里的分布地点、范围等起着决定性作用,基于植物功能性状的群落生态学研究以得到广泛应用。植物功能性状是指对植物体定植、存活、生长和死亡存在潜在显著影响的一系列植物属性,且这些属性能够单独或联合指示生态系统对环境变化的响应,并且能够对生态系统过程产生强烈影响。研究植物功能性状与环境之间的关系,能够为我们研究功能性状与生态系统功能,群落物种共存机制,预测全球气候变化对植被分布的影响提供理论基础。本文以中国东北部林区中具有代表性的生态策略具有显著差异的喜光树种和耐阴树种为研究对象,分别探讨目标树种树高、比叶面积和木质密度的种内变异幅度及性状间的权衡关系,结合气候因子探讨植物功能性状的地理梯度格局及其成因,旨在为预测物种应对环境变化的适应潜力提供科学依据。主要得到以下结果和结论:1.比叶面积与树高、比叶面积与木质密度、树高与木质密度之间不存在显著相关性(P>0.05),并且所有标准化主轴回归分析的决定系数R2值均低于0.04。因此,比叶面积、木质密度和树高之间不存在权衡关系。2.不同树种的树高随着经纬度和海拔梯度的变化规律不同。白桦、水曲柳和色木槭的树高与经度呈显著线性负相关,树高值随经度的增加而减小。山杨、水曲柳和色木槭的树高与纬度呈显著线性负相关,树高值随纬度的增加而减小。白桦和水曲柳的树高与海拔呈显著线性正相关,树高值随海拔的增加而增大。3.比叶面积与经纬度和海拔梯度之间关系随树种而变化。白桦、山杨、水曲柳和色木槭的比叶面积与经度之间存在显著线性相关;白桦和山杨的比叶面积值随经度增加而减小,水曲柳和色木槭的比叶面积值随经度增加而增大。白桦、山杨、水曲柳的比叶面积与纬度呈显著线性正相关,比叶面积值随纬度增加而增大。7个典型树种的比叶面积在海拔梯度上不存在明显的变化趋势。4.色木槭的木质密度与经度呈显著线性正相关,木质密度值随经度的增加而增大;蒙古栎的木质密度与纬度呈显著线性负相关,木质密度值随纬度的增加而减小。所有树种的木质密度在海拔梯度上均未表现出明显的变化趋势。5.白桦的比叶面积与年降水显著负相关,蒙古栎、山杨和水曲柳的比叶面积与年均温显著负相关。白桦的树高与年均温显著负相关,白桦、山杨、蒙古栎、水曲柳、红松的树高与年降水显著正相关。蒙古栎的木质密度与年均温显著正相关,色木槭的木质密度则与年均温显著负相。6.喜光树种的比叶面积种内变异系数范围38.98-51.08%显著高于其他两个性状的种内变异范围;而耐阴树种的树高变异系数范围38.62-48.09%同样显著高于其他两个性状的种内变异范围。3个性状中木质密度的种内变异率最低。主要结论如下:1.本文中全部7个树种的功能性状间都没有检验到显著的相关性,潜在原因可能是本研究尺度较大,样方分布范围较广,小生境差异大,导致较大尺度上性状间不存在权衡。2.不同树种的树高、比叶面积和木质密度沿地理梯度的变化规律因树种和性状而异,故其主要受到的气候驱动因子也不同。3.年降水是影响中国东北部主要树种树高的主导因子,而该区主要树种比叶面积的变化则主要受年均温的影响。4.喜光树种和耐阴树种的树高和比叶面积的种内变异率的不同体现了二者对光适应策略的差异,这种差异对大尺度上物种分布格局的研究具有十分重要的意义。5.木质密度在研究区内是高度保守的性状,在地理梯度不仅无显著变化规律,而且物种种内变异也相对另外两个性状较小。本研究结果能够为预测物种对环境变化的适应潜力及其环境驱动机制提供理论依据,对我国天然林区建设及未来发展具有现实的指导意义。