白扦(Picea meyeri)年轮形成与非结构性碳水化合物关系研究

批准号:
41771051
项目类别:
面上项目
资助金额:
70.0 万元
负责人:
江源
依托单位:
学科分类:
D0103.生物地理与土壤地理
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
董满宇、康慕谊、郭兰兰、赵鸣飞、丁新原、文岩、王旸、周子建、薛峰
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中文摘要
本项目拟在华北地区管涔山、小五台山和内蒙古南部克什克腾世界地质公园选择多个研究样区,以白扦为研究对象,沿水热条件变化水平梯度和垂直梯度带,研究其年轮形成中木质部生长与非结构性碳水化合物的相互影响关系。项目将以植物组织切片、非结构性碳水化合物含量和组分分析、环境要素原位观测等技术方法,检测随着木质部生长变化过程,非结构性碳水化合物在白扦不同器官和组织中的分配格局及其动态变化。本项研究旨在回答以下主要科学问题:(1)“源”器官中的非结构性碳水化合物含量是否与木质部生长过程相关,以及木质部生长不同阶段中,哪个阶段是非结构性碳水化合物转化为结构性生长的主要阶段?(2)非结构性碳水化合物含量对环境要素变化和生长过程变化响应的各自特征是什么?(3)与碳平衡机制相关的生长受限是否发生?在何种条件下、哪个生长阶段发生?
英文摘要
This study aims at revealing the interactive relationship between the intra-annual xylem growth and the non-structural carbohydrate contents within tree tissues of Picea meyeri in its tree-ring formation process. The study will choose the Guancen Mountains, the Xiaowutai Mountains and the Hexigten World Geopark as sampling sites, to form two transects of hydro-thermal gradients, one laid out from Central-North China to South Inner Mongolia as a south-north horizontal transect and the other from the piedmonts to the summits of those mountains as vertical ones. By means of the tissue section, the chemical analysis on the non-structural carbohydrate content including soluble sugar and starch, as well as the measurement of environmental parameters in situ, the research will detect the allocation of the non-structural carbohydrate among different tree stem tissues and organs, along with the xylem development. Based on the expected findings from those experiments and analyses, the study may be able to answer the following scientific questions: (1) Does the non-structural carbohydrate content in the “source” organs related to the xylem development, and which period during the xylem development requests the carbohydrate mostly? (2) How, and in what features, does the non-structural carbohydrate content response to the dynamic changes in environmental factors and the tree tissue growth process? And (3) under which conditions and in which growth periods does the growth limitation for Picea meyeri occur as a result of imbalanced carbohydrate allocation?
以白扦为研究对象,在华北地区管涔山建立观测垂直样带,并在与内蒙古自治区接壤的河北坝上地区采集样本,沿水热条件变化梯度,研究年轮形成过程中木质部生长与非结构性碳的关系;同时对采样点生境条件进行实时监测,探索影响非结构性碳含量的生境因素。得出以下结论:.(1)发现了白扦木质部活动的年内节律:木质部活动开始时间在5月下旬(DOY 122-146),快速生长期在6月下旬的夏至日前后,结束时间在8月中下旬(DOY 230-244)。这个结果为研究树木生长与非结构性碳含量的关系奠定了基础。(2)揭示了针叶、小枝、茎干的生长过程及其在时间上的先后关系。茎干最先启动生长,大约1周之后叶片和枝条启动生长。针叶最先达到生长高峰,1-2周之后,枝条达到生长高峰,枝条达到生长高峰的1-2周之后,茎干达到生长高峰。生长结束时间则是针叶最早,枝条次之(晚于针叶1-6周),茎干最晚。(3)双因素方差分析结果显示,采样时间和海拔对白杄各组织非结构性碳含量均有显著影响。从采样时间看,可溶性糖含量均从休眠末期到生长末期呈现出先减小再增加的趋势,茎干可溶性糖含量在生长初期最低,末期最高;淀粉含量在生长旺盛期最低;非结构性碳总含量的变化与可溶性糖一致。(4)生长旺盛期,针叶和茎干中的非结构性碳含量随着海拔升高而增加,枝和根中的非结构性碳含量则随着海拔升高先减少后增加。生长季末期也有类似规律,生长季初期则在除粗根以外的其他器官中,均没有表现出海拔分异。(5)混合线性回归分析的结果表明,对于枝、茎和根而言,土壤水分是影响可溶性糖和非结构性碳含量空间分异的主要因素,对于针叶而言,土壤水分和空气温度则共同影响了非结构性碳含量的空间分异。
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Temperature and thermal growing season variations along elevational gradients on a sub-alpine, temperate China
中国亚高山、温带地区温度和热生长季节沿海拔梯度的变化
DOI:10.1007/s00704-019-03067-5
发表时间:2019-12
期刊:Theoretical and Applied Climatology
影响因子:3.4
作者:Feng Xue;Yuan Jiang;Mingchang Wang;Manyu Dong;Xinyuan Ding;Xianji Yang;Muyi Kang
通讯作者:Muyi Kang
DOI:https://doi.org/10.1016/j.dendro.2020.125803
发表时间:2021
期刊:Dendrochronologia
影响因子:--
作者:Wenqing Li;Yuan Jiang;Manyu Dong;Enzai Du;Fang Wu;Shoudong Zhao;Hui Xu
通讯作者:Hui Xu
Intra-annual growth dynamics of Picea meyeri needles, shoots, and stems on Luya Mountain, North-central China
芦芽山云杉针、芽、茎的年内生长动态
DOI:10.1007/s00468-020-02065-9
发表时间:2021-01-02
期刊:TREES-STRUCTURE AND FUNCTION
影响因子:2.3
作者:Ding, Xinyuan;Jiang, Yuan;Xu, Hui
通讯作者:Xu, Hui
DOI:--
发表时间:2021
期刊:植物生态学报
影响因子:--
作者:薛 峰;江 源;董满宇;王明昌;丁新原;杨显基;崔明皓;康慕谊
通讯作者:康慕谊
Base cation concentrations in forest litter and topsoil have different responses to climate and tree species along elevational gradients
森林凋落物和表土中的碱基阳离子浓度对沿海拔梯度的气候和树种有不同的响应
DOI:10.1007/s11629-018-5129-5
发表时间:2019-01
期刊:Journal of Mountain Science
影响因子:2.5
作者:Feng Xue;Guo-yi Wang;Yu-hang Wang;Ming-fei Zhao;Mu-yi Kang;Kai-xiong Xing;Chen Chen;Yuan Jiang;Jing-jing Shi
通讯作者:Jing-jing Shi
青藏高原周边山地云杉(Picea)冷杉(Abies)林树木径向生长-气候关系的时空分异研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:--
- 批准年份:2024
- 负责人:江源
- 依托单位:
基于白扦与华北落叶松年内茎干水分状态特征的年际径向生长—水热条件响应关系解构
- 批准号:42171049
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58.00万元
- 批准年份:2021
- 负责人:江源
- 依托单位:
基于白扦与华北落叶松年内茎干水分状态特征的年际径向生长-水热条件响应关系解构
- 批准号:--
- 项目类别:--
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2021
- 负责人:江源
- 依托单位:
中国北方山地针叶林生长的时空分异及其对水热条件的响应
- 批准号:41630750
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:300.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:江源
- 依托单位:
东江浮游藻类群落对生境响应关系研究
- 批准号:41271104
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:85.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:江源
- 依托单位:
华北芦芽山白杄径向生长节律的气候响应及其垂直变化
- 批准号:41171067
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:85.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:江源
- 依托单位:
基于树木生长与生境关系定量解析的华北水源地高山林线景观形成机理研究
- 批准号:40871055
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:50.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:江源
- 依托单位:
华北高山、亚高山草甸多尺度空间格局及其可持续利用范式
- 批准号:40571001
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:40.0万元
- 批准年份:2005
- 负责人:江源
- 依托单位:
基于地理因素、景观结构和生境特征数据的贺兰山生物多样性格局测度研究
- 批准号:40371043
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:33.0万元
- 批准年份:2003
- 负责人:江源
- 依托单位:
山地效应温度空间分异及其对植被景观作用机理的研究
- 批准号:40071002
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:20.0万元
- 批准年份:2000
- 负责人:江源
- 依托单位:
国内基金
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