亚高山针叶林粗木质残体对碎屑食物网结构和多样性的影响
批准号:
32071554
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
杨万勤
依托单位:
学科分类:
生态系统生态学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨万勤
中文摘要
碎屑食物网是森林物质循环和能量流动的重要通道,而粗木质残体特性可能维持着碎屑食物网结构的复杂性和生物多样性,从而控制着生态系统功能和稳定性,但迄今缺乏必要关注。因此,基于“碎屑食物网的复杂性和多样性随着倒木分解而变化,大径级倒木对维持碎屑食物网复杂性和多样性更重要,林分水平的粗木质残体储量决定了碎屑食物网的复杂性和多样性”等假说,拟以前期7年的亚高山森林倒木原位分解实验为基础,采用磷酸脂肪酸、高通量测序和稳定同位素等研究手段,深入研究倒木-土壤界面和倒木表面碎屑食物网结构和多样性随倒木分解和关键时期的变化,粗木质残体径级和分解状态对碎屑食物网结构和多样性的影响,以及粗木质残体储量对碎屑食物网结构和多样性的影响,阐明森林粗木质残体对碎屑食物网结构和多样性的影响机制。研究结果有助于理解粗木质残体对亚高山针叶林生态系统功能和稳定性的维持机理,可为亚高山针叶林永续经营和生物多样性保护提供科学依据。
英文摘要
Detrital food web is a crucial channel for material cycles and energy flow in forest ecosystems, of which complexity and biodiversity might be maintained by coarse woody debris properties, and in turn controls the function and stability of forest ecosystem. However, little attention has been given to the effect of coarse woody debris on detrital food web. Here, we hypothesize that the complexity and biodiversity of detrital food web varies with fallen log decomposition, decaying fallen logs with larger diameter exert more important roles in maintaining the complexity and biodiversity of detrital food web, and coarse woody debris stock determines the complexity and biodiversity of detrital food web at stand level. Therefore, a continued 4-yr in-situ log decomposition experiment will be conduct in the subalpine coniferous forest on the eastern Tibetan Plateau based on the past 7-yr in-situ log decomposition experiment. In combination with the methods of phospholipid fatty acid, high-throughput sequencing and stable isotope technologies, the changes in trophic structure and biodiversity of detrital food web at decaying log-soil interface and on decaying log surface with log decomposition process and critical periods will be deeply studied. Meanwhile, the effects of log diameter class and decay status on the trophic structure and diversity of detrital food web will be investigated in different subalpine forests. Additionally, the effects of coarse woody debris stock on the trophic structure and diversity of plant debris-dwelling food web will be also studied at stand level. The results will be expected to illuminate the effect mechanism of coarse woody debris on the structure and diversity of detrital food web, and to deeply understand the mechanisms of coarse woody debris in maintaining the function and stability of the subalpine forest ecosystem. The findings can provide crucial scientific evidences for sustainable forest management and biodiversity conservation in the subalpine forest.
碎屑食物网是森林物质循环和能量流动的重要通道,而粗木质残体特性可能维持着碎屑食物网结构的复杂性和生物多样性,从而控制着生态系统功能和稳定性,但迄今缺乏必要关注。因此,本项目以2013年开展的亚高山森林倒木长期分解实验为基础,采用磷酸脂肪酸、高通量测序和稳定同位素等研究手段,深入研究了亚高山针叶林粗木质残体对碎屑食物网结构和多样性的影响。.主要研究内容:(1)倒木-土壤界面和倒木表面碎屑食物网结构和多样性随倒木分解和关键时期的变化;(2)粗木质残体径级和分解状态对碎屑食物网结构和多样性的影响;(3)粗木质残体储量对碎屑食物网结构和多样性的影响。.重要结果与关键数据:(1)亚高山针叶林中分解过程中的倒木在保育微生物和无脊椎多样性以及维持土壤生物群落结构和功能方面发挥了不可替代的作用,并受到林窗和分解状态的综合调控;(2)粗木质残体储量及其分解状态是调节土壤生物群落组成和结构的关键因子,但径级大小和腐烂等级对土壤生物多样性的影响并不显著;(3)粗木质残体表面和粗木质残体-土壤界面的碎屑食物网营养结构和无脊椎动物群落组成既有一些相似性,而在一些特定功能类群上又有显著差异,其对于维持亚高山森林地表的物质循环和能量转换发挥着重要作用;(4)木质特性是粗木质残体分解和腐殖化的关键因子;(5)亚高山森林粗木质残体是森林生态系统的长期碳和养分库,有利于增强森林土壤有机碳吸存能力,减少森林土壤养分损失,维持养分平衡。.科学价值:研究结果从不同尺度和维度揭示了粗木质残体和碎屑食物网的生态系统功能,为亚高山针叶林可持续经营和土壤生物多样性保护提供了重要的科学依据,丰富了森林生态学研究内容。项目取得的研究成果被四川省平武县林业与草原局采纳,并应用于王朗国家级自然保护区和雪宝顶国家级自然保护区生物多样性保护、森林可持续经营、自然教育等实践。.研究成果在国际主流期刊发表学术论文19篇,其中,SCI论文16篇;培养毕业博士和硕士生5名。
台风干扰对浙江东南沿海山地森林非正常凋落物生产和土壤有机质积累的影响机制
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批准号:U22A20450
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项目类别:联合基金项目
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资助金额:253.00万元
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批准年份:2022
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负责人:杨万勤
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依托单位:
亚高山针叶林林窗对倒木分解及其附生植物群落的影响
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批准号:31570445
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项目类别:面上项目
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资助金额:67.0万元
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批准年份:2015
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负责人:杨万勤
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依托单位:
国内基金
海外基金