古田山常綠闊葉林粗根空間分布和生物量動態研究

《古田山常綠闊葉林粗根空間分布和生物量動態研究》是張守仁為項目負責人，中國科學院植物研究所為依託單位的面上項目。

基本介紹

• 中文名：古田山常綠闊葉林粗根空間分布和生物量動態研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：張守仁
• 依託單位：中國科學院植物研究所

項目摘要

生態系統的碳循環和碳平衡變化引發的全球氣候變暖是當前政治家、科學家和普通公眾關注的環境問題。熱帶、亞熱帶森林由於具有巨大的吸收CO2功能，在維持大氣生態平衡方面被受到極大重視。準確估算森林的碳固持量和能力對應對全球變化制定對策具有重要的理論和實踐意義。但目前有關自然森林的生物量、生產力研究絕大多數集中在地上部分，對森林地下部分的認知非常有限。在研究手段方面，傳統的挖掘法、根窗和微根管法等都不同程度對根際土壤環境產生破壞和擾動，並會影響測定結果。運用最新的樹木雷達技術可以對樹木的根系（粗根）生長情況進行無損傷連續探測，可以繪製不同土壤層次根系的三維結構分布圖，並據此可以準確估算單株樹木和整個森林群落地下根系的總生物量。本研究通過樹木雷達技術並結合其他生理生態測定技術，可以得到不同生境森林群落粗根系形態、生物量等特徵，為揭示中亞熱帶常綠闊葉林群落水平的根系變化根據提供實驗依據。

結題摘要

生態系統的碳循環和碳平衡變化引發的全球氣候變暖是當前政治家、科學家和普通公眾關注的環境問題。熱帶、亞熱帶森林由於具有巨大的吸收CO2功能，在維持大氣生態平衡方面被受到極大重視。準確估算森林的碳固持量和能力對應對全球變化制定對策具有重要的理論和實踐意義。但目前有關自然森林的生物量、生產力研究絕大多數集中在地上部分，對森林地下部分的認知非常有限。我們於2012-2015年以古田山常綠闊葉林為研究對象，套用探地雷達技術對森林群落地下粗根空間分布和生物量估算進行了系統研究。通過分析數據獲得了粗根地下分布情況，主要分布在上中層土壤（0-40厘米），土壤深度增加，粗根密度迅速下降,下層土壤（大於40厘米）分布很少；粗根密度集中於樹種周圍，較開闊樣地或距樹木一定距離處粗根密度較低。山脊、山坡、山谷間粗根密度差異顯著，山脊、山谷粗根密度大于山坡。依據雷達信號得到粗根直徑和生物量關係，初步估算得到了古田山常綠闊葉林地下粗根生物量平均為1105.38 g/m2，三個生境、五個海拔梯度之間粗根生物量差異顯著。這些研究結果和傳統挖掘法的結果基本一致，但也有一些差異，說明探地雷達技術在森林群落地下粗根研究方面有較大的潛力。上述研究結果已經以學術論文的形式發表在國內外生物學、生態學領域主流期刊，這些研究結果為揭示中亞熱帶常綠闊葉林群落水平的根系變化根據提供實驗依據。