1 引言

植物功能性狀是植物長期適應環(huán)境的綜合表征，表現(xiàn)為一系列可度量的形態(tài)、生理及物候特征，反映了植物對環(huán)境的適應及植物內(nèi)部不同功能之間的生理或進化的權(quán)衡，是聯(lián)通植物、環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)功能的紐帶[1-2]。葉片是植物的基本結(jié)構(gòu)單元和功能單位，是植物獲取能量和進行物質(zhì)交換的主要器官[3]，其對環(huán)境變化的響應最為敏感，具有較強的可塑性[4]。葉片功能性狀是植物適應環(huán)境變化的關(guān)鍵性狀，能直接體現(xiàn)植物體對不同環(huán)境的協(xié)調(diào)或權(quán)衡[5]，因此，研究植物葉片功能性狀在不同環(huán)境下的特征及變化能夠深入理解植物對環(huán)境的適應策略[2]。

研究植物葉片功能性狀對環(huán)境變化的響應，除了室內(nèi)控制實驗外，在不同環(huán)境下對植物葉片性狀特征的分析是一個較為理想的手段[，近30年來，越來越多葉片性狀的研究量化了葉片功能性狀的區(qū)域和全球的分布模式[5，7-9]，為生態(tài)系統(tǒng)特征、宏觀生態(tài)學研究等提供了新的視野[10]，而這些研究往往也需要大尺度上的植物功能性狀數(shù)據(jù)庫。雖然全球不同區(qū)域的科研人員建立了全球范圍或區(qū)域尺度的植物功能性狀數(shù)據(jù)庫（集），如全球植物功能性狀數(shù)據(jù)庫（TRY）[11]、中國植物性狀數(shù)據(jù)庫[12]、青藏高原植物功能性狀數(shù)據(jù)集7等，但這些數(shù)據(jù)庫（集）大多并不是針對單一物種，而是分布各異的多種植物的綜合數(shù)據(jù)，同時部分數(shù)據(jù)來源于文獻記錄，少有廣泛分布的單一物種的數(shù)據(jù)可供使用；同時，在使用綜合眾多物種的數(shù)據(jù)來評估植物功能性狀變異對環(huán)境變化的響應時，由于系統(tǒng)發(fā)育的影響，往往可能會高估或低估植物功能性狀的變異[9]。因此，建立廣泛分布的某一物種的功能性狀數(shù)據(jù)集，更利于揭示植物功能性狀對環(huán)境變化的適應機制。

喀斯特地區(qū)基巖裸巖率高，具有土層薄、土被不連續(xù)、土壤貧瘠及季節(jié)性干旱等不利于植物生長的環(huán)境特征，是我國典型的生態(tài)脆弱區(qū)[13-14]。喀斯特地區(qū)植物葉片功能性狀的研究一直是探究退化喀斯特生態(tài)系統(tǒng)植被恢復的重要路徑之—[15-16]。近幾年來，對喀斯特地區(qū)植物葉片功能性狀特征及其環(huán)境適應性的研究樣點尺度上積累了大量的研究結(jié)果[9，16-20]，但針對植物葉片功能性狀對區(qū)域環(huán)境的響應仍鮮見報道，特別是針對某一植物物種葉片功能性狀的區(qū)域變化特征及其對環(huán)境響應的研究仍缺乏數(shù)據(jù)支撐。因此建立喀斯特地區(qū)特定植物葉片功能性狀數(shù)據(jù)集仍十分必要。

火棘（Pyracanthafortuneana）別名火把果、紅籽、救軍糧等，是喀斯特植被恢復中重要的先鋒種，也是貴州的廣布物種[21]，研究其葉片功能性狀在喀斯特區(qū)域尺度上的變異對揭示植物對喀斯特生境的適應策略具有重要意義[22]，建立喀斯特地區(qū)（區(qū)域范圍）火棘葉片功能性狀數(shù)據(jù)集將有助于喀斯特地區(qū)植物功能性狀變異及其環(huán)境響應機制的研究，也能有效擴充不同區(qū)域植物功能性狀數(shù)據(jù)庫。因此，我們在喀斯特地區(qū)植物功能性狀變異的研究中[23]，采集了分布于貴州省喀斯特地區(qū)（圖1）共計93個樣點406株植物8120個火棘葉片，測定了葉片濕重、葉片干重、葉長、葉寬、葉面積、比葉面積以及葉片碳、氮、磷含量等功能性狀指標；同時采集了93個采樣點的土壤樣品，測定了王壤有機碳含量、全氮含量和全磷含量（圖2），匯編為“貴州喀斯特地區(qū)先鋒樹種火棘葉片功能性狀數(shù)據(jù)集”（A dataset on leaf functional traits of a pioneerspecies‘Pyracantha fortuneana’in thekarstregion ofGuizhou，SouthwestChina），存儲于國家農(nóng)業(yè)科學數(shù)據(jù)中心（National Agriculture Science Data Center，https：//agri.scidb.cn/）以供其他科研人員進行大尺度或不同物種植物功能性狀等研究。

2 數(shù)據(jù)采集與處理方法

2.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于貴州省喀斯特地區(qū)，東至銅仁松桃苗族自治縣，西至畢節(jié)威寧彝族回族苗族自治縣，南至黔南荔波縣，北至遵義習水縣，位于103^°36^′-109^°35^′E ， 24^°37^′-29^°13^′N 之間，位于云貴高原，境內(nèi)地勢整體呈西高東低的趨勢[24]?？λ固爻雎睹娣e 13×10⁴km² ，占全省總面積的 73.8% 是我國乃至世界熱帶、亞熱帶喀斯特分布面積最大、發(fā)育最強烈的高原山區(qū)省份，被稱為中國的“喀斯特省”[25-26]。區(qū)域氣候?qū)儆趤啛釒貪窦撅L氣候，水熱條件良好，四季分明，降雨充沛，陰天多，日照少，常年相對濕度達 70% 以上。貴州境內(nèi)喀斯特地貌發(fā)育非常典型，分布范圍廣泛，形態(tài)多樣，構(gòu)成了一種特殊的巖溶生態(tài)系統(tǒng)，地貌類型多樣[26]。

2.2樣品采集及性狀測定

2.2.1 采樣點的設置原則

（1）根據(jù)貴州省年均溫度、年降水量及海拔分布，

采樣點布設遵循跨越多個環(huán)境梯度的原則，每個環(huán)境梯度內(nèi)包含 10-20 個采樣點。

（2）采樣時間為2023年7月一8月，植物生長茂盛的時期。

（3）在設置樣地時，選擇相同植被類型、演替階段、不同環(huán)境梯度上的樣地數(shù)盡量一致且盡可能地避開人為或自然干擾的區(qū)域。

2.2.2 樣品采集

每個采樣點設置1個 10m×10m 的樣方，采樣前記錄采樣點環(huán)境信息，包括主要植被、巖石裸露率及地理信息等。在樣方內(nèi)隨機選擇5株火棘進行葉片樣品采集，對樣方內(nèi)火棘植株不足5株的采取全部采樣的方式。采集樣品時，先用手持式短枝剪（DL580200，Deil，浙江，中國）在植株東南西北四個方向連枝剪下部分葉片，每株植物采集2分葉片樣品，一份選取20片生長狀況良好、完全展開、健康的當年生葉片裝入自封袋低溫保存，用于測定葉片形態(tài)特征。另一份隨機采集適量的健康葉片裝入信封袋帶回實驗室，用于測定葉片碳、氮、磷含量。

每個采樣點，在樣方內(nèi)，采用五點取樣法，采集樣方四角及中心點的表層 （0-10cm） ）土壤，混合后裝袋存放，用于土壤有機碳、全氮和全磷含量的測定。采樣前去除表層雜物。

2.2.3 植物性狀及土壤指標測定

用于測定形態(tài)性狀的葉片帶回實驗室后，將表面雜物清理干凈，用無塵紙吸干葉片表面的水分，采用表1中的方法進行測定。用于測定化學計量指標的葉片，帶回實驗室后，用純水清洗干凈后，置于 130^°C 殺青， 70^°C 烘干至恒重，經(jīng)研磨過100目篩后采用表1中相應的方法進行測定。土壤樣品帶回實驗室后，清除雜草，置于陰涼處自然風干，經(jīng)研磨過100目篩后，采用表1中的方法進行測定。

2.2.4 數(shù)據(jù)分析

植物葉片功能性狀中部分性狀為其中兩個性狀的比值，對于這類性狀，如葉片干濕比、比葉面積、葉片氮磷比及土壤氮磷比等，直接使用相關(guān)性狀數(shù)據(jù)計算獲得。

對獲取的數(shù)據(jù)進行描述性統(tǒng)計分析，計算了各性狀和指標的平均值、標準差、變異系數(shù)、最大最小值，數(shù)據(jù)分布的偏度和峰度，同時對葉片功能性狀指標進行了直方圖可視化。數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析及直方圖可視化使用R語言（4.2.3）stats包和ggplot2包進行。

3 數(shù)據(jù)內(nèi)容

本數(shù)據(jù)集共采集了分布于貴州省喀斯特地區(qū)93個采樣點406株火棘8120個葉片，測量和計算了共計15個葉片功能性狀指標（表2），包括9個形態(tài)性狀和6個化學計量性狀，其中，形態(tài)性狀的樣本量為8120個葉片，葉片化學含量及計量特征的樣本量為406株植物。

9個形態(tài)性狀數(shù)據(jù)在8120個葉片樣本中的分布為正態(tài)分布（圖3），除葉片干濕重比（LDMC）為右偏（偏度 lt;0 ）正態(tài)分布外，其他形態(tài)性狀均為左偏（偏度 gt;0 ）正態(tài)分布。9個形態(tài)性狀中，葉片濕重（LFW）的變異系數(shù)最高，變異程度達 31.79% ，而葉片干濕重比的變異程度最低，為 10.04% （表3）。

火棘葉片的3個化學含量性狀及其計量特征中，除葉片碳氮比（C：N）外，其余5個指標均呈偏正態(tài)分布，碳氮比呈弱雙峰型分布（圖4）。其中葉片碳含量（LCC）、氮含量（LNC）、磷含量（LPC）和碳氮比的偏度均小于0，而碳磷比（C：P）和氮磷比（N：P）的偏度大于0；6個化學性狀的變異系數(shù)均小于 9% （表4）。

4質(zhì)量控制與技術(shù)驗證

為確保數(shù)據(jù)的科學性、可靠性和質(zhì)量，從試驗方案、采樣點設置、樣品采集、處理/保存/樣品檢測、數(shù)據(jù)分析等過程盡可能符合標準化步驟，減少人為誤差。實驗室檢測人員、儀器設備均符合實驗室要求，保證測定數(shù)據(jù)的準確性。數(shù)據(jù)審核人員對錄入數(shù)據(jù)進行自查，數(shù)據(jù)存疑進行再次測定，保證檢測結(jié)果無誤。

5數(shù)據(jù)價值與使用建議

本數(shù)據(jù)集采集了分布于貴州省喀斯特區(qū)域93個樣點共計406株喀斯特先鋒樹種火棘的8120個葉片，測定和計算了葉片濕重、葉片干重、葉長、葉寬、葉面積、比葉面積等9個形態(tài)性狀以及葉片碳、氮、磷含量及其計量比等6個化學性狀指標，同時測定了93個采樣點的土壤樣品的有機碳、總氮和總磷含量。數(shù)據(jù)集可以為量化喀斯特地區(qū)植物葉片功能性狀變異及其對環(huán)境的響應提供數(shù)據(jù)支持，同時也可以為其他宏觀尺度上植物功能性狀相關(guān)的研究提供數(shù)據(jù)擴展。

6 數(shù)據(jù)可用性

開放訪問，遵從CCBY-NC-ND4.0訪問協(xié)議。

https：//cstr.cn/17058.11.sciencedb.agriculture.00182;

https：//doi.org/10.57760/sciencedb.agriculture.00182。

數(shù)據(jù)作者分工職責

杜嬌艷，數(shù)據(jù)采集、樣品測試、數(shù)據(jù)整理和論文手稿撰寫。

張紅玉，實驗方案設計、論文修訂、實驗平臺和項目支持。

李安定，采樣方案設計、實驗平臺和項目支持。

曹洋，數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、實驗檢測平臺支持。

蔡國俊，總體方案設計、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制與檢驗、數(shù)據(jù)分析、論文撰寫與修訂和項目支持。

倫理聲明

本文數(shù)據(jù)不涉及倫理聲明相關(guān)的內(nèi)容。

利益沖突聲明

作者聲明，全部作者均無會影響研究公正性的財務利益沖突或個人利益沖突。

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CITATION：DUanHAHoYu，DigCangCou.ADtasetLeafFtoalatsofoeSecetfortuneana）intheKarstRegionofGuzhououthwestChina[J]JualofAgriculturalBigData025（2）246-25488/j.issn.2096-6369.100047.

Abstract：Understandingtheresponsesofleaffunctionaltraitsofplantstoenvironmentalchangesiscrucialforrevealingplant adaptationstrategies.Leaftraitdatabases haveemergedasacrucialtoolforinvestigatingplantadaptationandawiderangeof ecologicalstudies.Howeve，threisstilalackofarge-scaleleaftraitdataforspecificspecisandhabitats，andfewrgioal-scale studieshavebeenreportedoplantaf taitsintearstara.Here，wecolected8，2Olavesfrom406individualsofPyrcantha fortuneana，apioneerspecies widelydistributedinthekastregionofGuzhouProvince，at93samplingsitesdistributedinthekast regionofGuizhou，Southwest China.We measuredandcalculatednine morphological traits （e.g.，eaffresh weight，dryweight， length，widthrea，andspecificleafarea）andsixchemicaltraits（e.g.，carbon，nitrogen，andphosphoruscontentandtheir stoichiometryratis）.Soilsamples werealsocollctedfromthe93sites todeterminesoilorganiccarbon，totalitrogenndtotal phosphoruscontent.Thisdataset，named\"Adatasetonleaffunctionaltraitsofapioneerspecies （Pyracanthfortuneana）inthekast regionofGuizhou，Southwest China\"includes6 SheetsinExcelformat：（1）descriptionsoffunctionaltraits，（2）geographic informationandbriefevironmentaldescriptionsofsamplingsites，（3）measureddataformorphologicaltraitsof8，120leaves，（4） carbon，nitrogenndospusotentndeirsochometryof406racathafrtueanadiiduals，（5）soiltotalanic carbon，totalntrogen，andtotalphosphoruscontentof93samplingsites，and（6）meanvaluesof morphological traitsatach samplingsite.Thisdatasetprovidesasolidfoundationforquantifingthevariationofleaffunctionaltaitsandtheirresponses tothe environmentinthekarstregion，andcanalsoserveasavaluableresouceforotherlarge-scalestudies onplantfunctionaltraits. Keywords： plant functional traits; scientific data; Karst; plants adaptation strategies; Karst ecological restoration