《葉附生對熱帶雨林氮沉降的回響與指示》是依託南京大學，由王中生擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：葉附生對熱帶雨林氮沉降的回響與指示
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王中生
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
基於葉附生獨特的生物學特性及其在森林生態系統養分循環過程的重要作用，在本項目中，申請者選擇葉附生為研究載體，以氮同位素示蹤為主要技術手段，在模擬大氣氮沉降的基礎上，研究海南島尖峰嶺熱帶山地雨林內葉附生對大氣氮沉降的回響與指示，解析海南島尖峰嶺熱帶山地雨林的氮沉降形態/形式與來源、以及葉附生對沉降氮的吸收與轉換，並進一步探討葉附生吸收沉降氮後對宿主葉片的氮貢獻率及其向葉周無機環境所轉移的氮量。以此，將可以初步建立以葉附生為中間環節的沉降氮在熱帶雨林生態系統內的氮循環模式，同時結合葉附生的固氮功能（固氮菌），期望為熱帶雨林生態系統氮循環研究提供新的研究思路，並為熱帶雨林生態系統對氮沉降的回響提供新的評估平台。
結題摘要
葉附生作為一種特殊的附生形式，廣泛分布於熱帶雨林林下層維管植物葉片表面。由於對葉附生生態功能認知的局限性，自上世紀70-80年代後對葉附生的研究發展緩慢，尤其是葉附生在熱帶雨林生態系統中所發揮的生態作用更是知之甚少。本課題以海南島尖峰嶺國家自然保護區為研究地點，在前期野外調查的基礎上，確定研究範圍並進行廣泛的樣本採集，通過室內鑑定，統計該地區葉附生植物及其宿主的種類構成。在此基礎上，針對葉附生層與宿主之間的物質交流、以及葉附生層對葉片生理特性及光合作用的影響進行了研究。主要結果包括：1、尖峰嶺地區分布有472種宿主植物，其中317種被葉附生苔類所覆蓋、114種被葉生地衣所覆蓋，而剩餘的41種植物葉片同時附生有苔類與地衣；2、在尖峰嶺自然保護區的5個不同樣地，葉附生生物在種類豐富度、優勢類群及區系分布上都表現出與宿主植物相關屬性、特徵之間的關聯性；3、葉附生本身具有較宿主葉片較高的氮含量，但具有附生層的葉片與普通未附生葉片氮含量上沒有顯著的差異，宿主葉片的碳含量則顯著高於葉附生苔（P=0.041）；同位素葉片餵飼實驗結果顯示，葉附生苔類群落確實為宿主葉片貢獻了不同程度的氮源（7%-47%），與此同時，宿主葉片向附生層提供了17%-35%的碳源；在物質傳遞過程中，同位素在生物體間發生分餾，重同位素逐漸向物質傳遞的下一級積累；4、 相對於附生了苔類的植物葉片，覆蓋有密集地衣的葉片（≥75%的覆蓋度）往往具有更低的比葉重（LMA），含水量（WC），葉綠素a、葉綠素a+b以及葉綠素a:b, 更高的乾重比（DWR）以及葉綠素b。地衣的密集覆蓋使宿主葉片的光補償點（LCP）降低20.6%，而光飽和點（LSP）反而升高54.0%。以苔類或者地衣分別占優勢的葉附生群落的生態功能應該加以區分，地衣相對於苔類對宿主的不利影響更為顯著，而且這些不利影響將隨附生率的增加而增加。由此可見，作為一種特殊的附生形式，葉附生與宿主之間的相互關係以及其在森林生態系統中的作用等問題非常複雜，葉附生對宿主的生理生態影響因葉附生的群落構成、侵染葉片的階段不同而發生顯著的變化。在當前全球變化的背景下，由於環境因子的變化方向更有利於葉附生地衣分布範圍的相對擴張，因此，葉附生對宿主植物的不利影響也將隨之加劇，這將是下一步開展葉附生研究的重要內容。
