基于植物细根属性和养分吸收偏好性研究针叶林下补植阔叶树种的适应策略
批准号:
31670635
项目类别:
面上项目
资助金额:
62.0 万元
负责人:
王辉民
依托单位:
学科分类:
森林培育学
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨风亭、寇亮、邸月宝、程传鹏、莫雪丽、闫涵
中文摘要
我国南方人工林中针叶纯林超过60%,结构单一、生态功能较差且不稳定。林下补植阔叶苗木是目前最主要的人工林结构优化措施。浅层土壤中灌草细根生物量比重通常较高,且比乔木具有更大的形态可塑性和更强的养分竞争能力。因此,影响补植阔叶树苗生长的不仅仅是针叶林中的乔木,林下灌草也有重要作用。本项目将依托已有的人工针叶林补阔试验,基于植物种间细根的形态可塑性、生长物候多样性、空间分布差异性和养分吸收偏好,结合同位素示踪技术,研究不同林型(马尾松、湿地松)人工林中不同生境下(坡上、坡下)乔、灌、草和补植阔叶树的细根形态特征、生产力及养分偏好的时空变化格局,探讨补植阔叶树与乔、灌、草的养分竞争机制,揭示补植阔叶树苗在不同林型和生境中的适应策略,为亚热带人工针叶林结构优化提供科学支撑。
英文摘要
Coniferous monocultures comprise approximately 60% of all coniferous plantations in southern China. The planting monocultures are associated with low stability and vulnerable to disturbances. Replanting broadleaf seedlings under pure coniferous plantations is an important measure to optimize the structure of monospecific forests. In the shallow soil layer, fine root biomass of understory vegetation contributes a lot to the total fine root biomass. Moreover, the fine roots of understory vegetation have higher plasticity in terms of morphological traits and thus present higher nutrient absorption rates. Therefore, both the trees and understory vegetation would affect the performance of broadleaf seedlings. This project will investigate the interspecific differences in fine root morphological plasticity, phenology, vertical distribution and nutrient absorption preference based on a study site of supplanting coniferous plantations with polycultures. Combined with the stable isotope method, we will study the temporal and spatial variations in fine root morphological traits, production and nutrient absorption preference for the trees, shrubs, herbs, and broadleaf seedlings under different stand types (Pinus massoniana vs.Pinus elliottii) and habitats (uphill vs. downhill). This project will clarify the mechanisms of interspecific competition between broadleaf seedlings and different life forms (trees and understory vegetation) in coniferous monocultures and illustrate the adaption strategies of broadleaf seedlings under different stand types and habitats. The findings will have important implications in optimizing the stand structure of coniferous monocultures.
我国南方人工林中针叶纯林超过60%,结构单一、生态功能不稳定。林下补植阔叶苗木是目前最主要的人工林结构优化措施。浅层土壤中灌草细根生物量比重通常较高,且比乔木具有更大的形态可塑性和更强的养分竞争能力。因此,影响补植阔叶树苗生长的不仅仅是针叶林中的乔木,林下灌草也有重要作用。本项目依托野外人工针叶林间伐补阔试验平台,结合温室盆栽实验,研究了乔木树种、林下灌草和补植阔叶树的细根形态特征、根际效应及养分偏好的时间变异规律;基于氮吸收速率与吸收根菌根侵染率及形态属性的关联性研究,探讨了不同肥力梯度下的植物种间作用。发现亚热带人工林乔、灌、草物种均偏好吸收铵态氮,氮素吸收速率与吸收根菌根侵染率和形态属性密切相关。湿地松(与含笑混交)和木荷(与马尾松混交)通过权衡吸收根生产量与无机氮吸收速率来响应种间竞争。在适应环境时,阔叶树苗吸收根会增大菌根侵染和比根长来提高氮素获取。与针叶树混交时,种间作用会抑制阔叶树的氮吸收速率。但施肥会导致针、阔叶树种间偏利关系发生变化,使原本中性或偏利阔叶树的种间关系改变为偏利针叶树。上述结果为亚热带人工针叶林结构优化、不同土壤肥力下的补植阔叶树优选及补植后期施肥管理提供重要的理论依据。
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DOI:
10.1007/s11104-019-03936-y
发表时间:
2019-03
期刊:
Plant and Soil
影响因子:
4.9
作者:
[Han Yan;L. Kou;Huimin Wang;Xiaoli Fu;Xiaoqin Dai;Shenggong Li]
通讯作者:
Han Yan;L. Kou;Huimin Wang;Xiaoli Fu;Xiaoqin Dai;Shenggong Li
C:N:P stoichiometry of rhizosphere soils differed significantly among overstory trees and understory shrubs in plantations in subtropical China
中国亚热带人工林林下乔木与林下灌木根际土壤C:N:P化学计量差异显着
DOI:
10.1139/cjfr-2018-0095
发表时间:
2018-11-01
期刊:
CANADIAN JOURNAL OF FOREST RESEARCH
影响因子:
2.2
作者:
[Dai, Xiaoqin, Fu, Xiaoli, Shock, Clinton C.]
通讯作者:
Shock, Clinton C.
DOI:
10.17521/cjpe.2017.0294
发表时间:
2018
期刊:
植物生态学报
影响因子:
--
作者:
[莫雪丽, 戴晓琴, 王辉民, 付晓莉, 寇亮]
通讯作者:
寇亮
Root nitrogen acquisition strategy of trees and understory species in a subtropical pine plantation in southern China
华南亚热带松林树木和林下树种根氮吸收策略
DOI:
10.1007/s10342-020-01284-6
发表时间:
2020-05
期刊:
European Journal of Forest Research
影响因子:
2.8
作者:
[Qianyuan Liu, Huimin Wang, Xingliang Xu]
通讯作者:
Xingliang Xu
Thinning effect on understory community and photosynthetic characteristics in a subtropical Pinus massoniana plantation
亚热带马尾松人工林间伐对林下群落及光合特性的影响
DOI:
10.1139/cjfr-2017-0082
发表时间:
2017-08-01
期刊:
CANADIAN JOURNAL OF FOREST RESEARCH
影响因子:
2.2
作者:
[Cheng, Chuanpeng, Wang, Yidong, Wang, Huimin]
通讯作者:
Wang, Huimin
亚热带主要造林树种磷利用策略及其对生长的影响
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批准号:32330071
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项目类别:重点项目
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资助金额:219万元
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批准年份:2023
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负责人:王辉民
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依托单位:
亚热带木本植物碳分配策略和干旱适应性对早春冻害的联动响应
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:55万元
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批准年份:2022
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负责人:王辉民
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依托单位:
亚热带人工林补植树种根叶功能属性环境可塑性及其对生产力的影响
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批准号:31730014
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项目类别:重点项目
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资助金额:298.0万元
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批准年份:2017
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负责人:王辉民
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依托单位:
造林前不同整地方式对土壤碳库的影响机制研究
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批准号:31070559
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项目类别:面上项目
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资助金额:39.0万元
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批准年份:2010
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负责人:王辉民
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依托单位:
冰雪灾害干扰对亚热带人工林生态系统碳汇功能的响机制研究
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批准号:30870444
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项目类别:面上项目
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资助金额:8.0万元
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批准年份:2008
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负责人:王辉民
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依托单位:
国内基金
海外基金