浙东森林树种多度分布对海陆降雨梯度的功能响应
结题报告
批准号:
31770467
项目类别:
面上项目
资助金额:
56.0 万元
负责人:
阎恩荣
依托单位:
学科分类:
C0305.群落生态学
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
何东、许洺山、郭超、郑丽婷、Arshad Ali、刘翔宇、尹芳、妥彬、苏田
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中文摘要
虽然有关亚热带森林树种沿环境梯度分布格局的研究越来越多,但对其水热驱动机制的认识甚少。本项目选择浙江东部海陆交错区这一降雨格局变化剧烈的环境梯度,以已建成的98个森林固定样地和2个长期大型森林动态样地为依托,统计分析群落物种组成随陆海降雨梯度的替代特征,揭示优势种多度在降雨梯度,以及大型群落动态样地内湿润与干旱地形的分异格局。测量各群落优势种碳氮水吸收、运输和利用功能性状,探索树种水分耐受权衡策略调适的水分ß生态位沿降水梯度的分离格局。开展控制实验,评价不同树种的干旱敏感性。分析树种干旱敏感性和水分耐受权衡策略性状与其多度的数量关系,阐明森林树种分布对海陆交错区降雨梯度的功能响应格局。本研究旨在从生理机能层次揭示海陆过渡区树种分布随水分梯度更替的生态机制,从而推进物种分布与其水热机能变化因果联系研究,也为预测未来降雨格局改变情况下物种分布区的潜在位移范围提供理论基础。
英文摘要
Although patterns of tree species distributions along environmental gradients have been amply documented in subtropical forests, mechanisms causing these patterns are seldom known, especially with respect to the species reaction to water and temperature. In this project, spatial replace patterns of species composition, particularly the abundance distribution of dominant tree species will be quantified by relying on the forest inventory data across 98 permanent forest plots and 2 large forest dynamics plots along a rainfall gradient that is shaped by sea-land-interaction in eastern Zhejiang Province, China. Spatial variation in ecological trade-offs of water tolerant strategies and ensuing hydrological ß niche segregation across tree species will be revealed along this rainfall gradient, through measuring functional traits associated with tree’s water physiology, hydraulic architecture, and whole-plant economic spectrum in dominant tree species. In addition, drought sensitivity will be assessed by using a drought-control experiment. Finally, in order to determine whether differences in functional strategies of dominant tree species can interpret their abundance distribution over regional (i.e., rainfall gradient) and local (i.e., between locations that soil water availability is mediated by topography in the large forest dynamics plot) scales, drought sensitivity and functional traits of water tolerance will be correlated respectively, with each of species abundance and density in natural condition. The objective of this project is to explore the ecological mechanism of species distribution patterns with regard to their abundance replacement along a rainfall gradient in the sea-land transition zone. The findings of this research will improve our understanding of the causal relationship between the species distribution patterns and the associated variation in functional reaction of species to water and temperature. Additionally, the results in this study will provide theoretical basis for predicting potential shift ranges in tree species distribution when rainfall pattern changes in future.
虽然有关亚热带森林树种沿环境梯度分布格局的研究越来越多,但对其水热驱动机制的认识甚少。本项目选择浙东海陆交错区降雨变化梯度,以已建成的98个固定样地和2个长期大型森林动态样地为依托,统计分析群落物种组成随陆海降雨梯度的替代特征,揭示优势种多度在湿润与干旱梯度的分异格局。测量各群落优势种碳氮水吸收、运输和利用功能性状,探索树种水分耐受权衡策略调适的水分ß生态位沿降水梯度的分离格局。结果表明:(1)植物beta多样性随岛间距离和离岸距离差的增大而显著增加,而海岛面积和气候要素对植物beta多样性无影响。扩散限制是塑造中国东部海岛植物beta多样性格局的主要生态过程。(2)不同物种生态习性的差异会导致其功能策略的差异性,但岛屿木本植物导管直径的变异并不取决于大尺度上的环境因素,即不随着陆海梯度上水分供应的减少而改变安全性和水分运输效率间的生态权衡,而是更容易受个体本身生理特性的约束。(3)不同功能群在浙东海陆降雨梯度上的干旱敏感性、物质分配以及投资策略存在差异性。气候严酷程度不仅可以直接预测物种丰富度,而且可以间接通过性状变异预测森林各层次物种丰富度。(4)浙东海陆植物群落的功能多样性具有明显的纬度格局,气候因素和物种丰富度是决定群落功能多样性纬度变异的重要因素。水力、生理和叶经济性状之间存在着显著的整合和功能相关性。另外,植物在扩大生态位宽度以适应多种生境的优势和降低竞争能力带来的劣势间存在权衡。更为重要的是,在局域生境异质的植物群落,物种性状种内变异适中有利于提高其多度分布,但在浙东区域尺度,随水分和养分梯度严酷性增加,性状种类变异通过降低整合度而增加群落物种丰富度。本研究从生理机能层次揭示了海陆过渡区树种分布随降雨梯度更替的生态机制,从而完善了物种分布与其水热机能变化因果联系研究的不足,也为预测未来降雨格局改变情况下物种分布区的位移提供了研究基础。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Functional evenness of N-to-P ratios of evergreen-deciduous mixtures predicts positive non-additive effect on leaf litter decomposition
常绿-落叶混合物的氮磷比的功能均匀性预测对凋落物分解的积极非加性效应
DOI:10.1007/s11104-018-03925-7
发表时间:2019-03
期刊:Plant and Soil
影响因子:4.9
作者:Guo Chao;Cornelissen J Hans C;Zhang Qing Qing;Yan En Rong
通讯作者:Yan En Rong
DOI:10.5846/stxb201908141696
发表时间:2021
期刊:生态学报
影响因子:--
作者:许洺山;郑丽婷;叶属峰;刘翔宇;阎恩荣
通讯作者:阎恩荣
DOI:--
发表时间:2019
期刊:生物多样性
影响因子:--
作者:刘翔宇;赵慈良;许洺山;梁启明;朱晓彤;李亮;阎恩荣
通讯作者:阎恩荣
Multiple abiotic and biotic drivers of aboveground biomass shift with forest stratum
地上生物量随森林地层变化的多种非生物和生物驱动因素
DOI:10.1016/j.foreco.2019.01.007
发表时间:2019-03-15
期刊:FOREST ECOLOGY AND MANAGEMENT
影响因子:3.7
作者:Ali, Arshad;Chen, Han Y. H.;Yan, En-Rong
通讯作者:Yan, En-Rong
DOI:10.13287/j.1001-9332.201908.017
发表时间:2019
期刊:应用生态学报
影响因子:--
作者:妥彬;田文斌;郭超;许洺山;郑丽婷;苏田;刘翔宇;阎恩荣
通讯作者:阎恩荣
海岛生物多样性与生态系统多功能性关系的维持机制
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    294万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    阎恩荣
  • 依托单位:
常绿阔叶林植物构型与群落层片配置的生理学机理
  • 批准号:
    31270475
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    阎恩荣
  • 依托单位:
常绿阔叶林演替过程中植物枝叶比例的尺度推移
  • 批准号:
    31070383
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    34.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    阎恩荣
  • 依托单位:
植物叶性状对常绿阔叶林生态系统演替的指示作用
  • 批准号:
    30770365
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    28.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    阎恩荣
  • 依托单位:
国内基金
海外基金