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美高梅开户:两个树种的树木径向生长主要受竞争或个体大小的影响,针对国内树木年轮学研究在亚热带地区的相对不足

27 6月 , 2019  

气候变化背景下树木径向生长对于生物和非生物因子的响应是当今生态学的研究热点之一。亚热带季风区拥有较多的植被类型和更高的生产力水平,而该地区的树木年轮学研究由于地区生态系统的复杂性和年轮辨认难度而相对缺乏。利用树木年轮学方法研究该地区树木径向生长对气候和竞争的响应具有基础科学价值,并对于探索相关的森林管理措施有积极意义。

全球变化下,北半球中高纬度森林生态系统被普遍认为对气候变化响应敏感,是开展物种对气候变化响应及适应性研究的理想区域。中国科学院华南植物园森林生态与模拟研究组助理研究员蒋新宇、博士张邵康在研究员黄建国指导下,对北半球中高纬度的优势树种进行了一系列的研究,取得可喜的研究成果。

针对国内树木年轮学研究在亚热带地区的相对不足,中国科学院华南植物园生态及环境科学研究中心罗大为等研究生在导师黄建国的指导下,选取肇庆鼎湖山国家级自然保护区和英德石门台国家级自然保护区的主要树种——马尾松和木荷,采用树木年轮学方法比较研究其径向生长对于气候和竞争的响应。

北方针叶林的树木生长在全球碳循环中具有重要作用,然而全球气候变化下,美高梅开户 1加拿大西部北方混交林的树木生长预期受区域性干旱的负面影响。树木的生长受竞争、气候、个体大小以及树龄等因素的影响,但这些不同的因素对混交林树木生长的贡献如何仍然未知。通过选取该区域寒带混交林的两个主要树种为研究对象,计算不同时间间隔的树木径向生长量,用混合模型来研究不同因素(个体大小、竞争、气候和树龄)对树木径向生长的定量影响。结果发现,两个树种的树木径向生长主要受竞争或个体大小的影响,气候对树木径向生长的影响相对较小。白云杉的生长与针叶树种群的竞争指数之间存在正相关,表明针叶树种群中可能存在一个种内共生机制。研究结果进一步表明,竞争驱动的演替是加拿大西部混交林组分转变的主要过程。尽管干旱胁迫增加了树木的死亡率,气候变化下立木密度的下降会导致存活树木竞争压力的释放,这反过来促进存活树木的生长。该研究结果将有助于该区域森林可持续管理。相关研究成果已发表在国际学术期刊Science
of the Total Environment
上。

研究表明,在中国亚热带森林,影响马尾松和木荷径向生长的气候因子主要是温度,而不同季节的温度对于树木径向生长的影响在尺度上和方向上都有差异,主要体现在夏季高温对树木径向生长的抑制和春季温度升高对树木径向生长的促进作用。树木的多年累积生长对竞争呈现出不同程度的响应,且竞争胁迫更多的来自大型树木,并在林龄较大的森林中更为明显。研究指出,该地区树木生长受到竞争的影响将随地区森林的低龄化趋势而减小,进而影响森林生产力的变化。

近年来由于人类活动的影响,大气氮沉降持续性增加,对陆地森林生态系统树木径向生长产生了一定影响。但氮沉降如何影响暖温带森林树木的年内径向生长这方面的研究鲜见报道。为拓展该方面的研究,以中国暖温带地区的优势树种枫香为调查对象,利用微采样技术研究枫香木质部在生长季内的形成动态。结果发现,施氮3年后,氮和年际间环境因子的主效应对枫香木质部形成动态和木质部生长量产生了显著影响,但两者间的交互作用对枫香木质部形成的影响不显著。该研究表明,在中国暖温带森林生态系统中,短期的氮沉降尚不能显著影响枫香木质部的形成。相关研究成果已发表在国际学术期刊Frontiers
in Plant Science
上。

研究工作获得中科院“百人计划”,中国国家自然科学基金以及广东省自然科学基金支持,相关研究结果在线发表在Dendrochronologia上。

以上研究得到中科院百人计划项目、国家自然科学基金面上项目等资助。

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