于贵瑞和何念鹏研究团队关于中国森林生态系统性状与功能研究取得系列新进展

发布时间：2018-01-10 | 【大中小】

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　　性状（Trait）或功能性状（Functional trait）是生物（植物、动物和微生物等）对外界环境长期适应和进化后所呈现出来的可量度的特征。20世纪80年代以来，植物性状研究作为生物学、地学和环境科学交叉研究的纽带，成为现代生态学研究的热点，尤其是涉及碳收支、养分和水分利用的植物性状更是倍受重视。科学家通过各种途径重点探讨如下几方面的科学问题：1）植物性状在不同时空尺度下的变异规律及其影响因素？2）植物如何通过多种性状协同（或权衡）来优化生产力？3）如何将器官水平测定的传统性状用于解释自然群落构建的机制？4）如何从性状角度探讨陆地生态系统对全球变化的响应与适应？在国家基金委重大项目等项目的资助下，中科院地理资源所于贵瑞和何念鹏团队围绕中国东部森林生态系统性状（植物、微生物、土壤）开展了综合调查（图1），希望能为后续性状研究提供一个可参考的新调查模式（跨学科、系统性、集成性）和新的分析思路（个体-群落、性状-功能）。

　　2018年1月，国际著名生态学期刊《Functional Ecology》(IF = 5.63)以Special feature的形式刊载了该研究小组的10篇科研论文，对该团队沿3700 km的中国东部南北样带森林生态系统性状与功能的大尺度研究成果进行了集中报道。这是《Functional Ecology》创刊以来，首次以Special feature报道研究型论文（先前均为综述）。该系列论文充分展现了新调查模式的系统性和规范性，从叶片解剖结构、叶片气孔、细根性状、元素化学计量特征、微生物、碳周转、氮周转等多个角度进行了分析报道，填补了国内外部分大尺度性状研究的空白（叶片解剖结构、气孔、生态系统C:N:P化学计量特征等），发展了一套将器官水平测定的性状科学地推导到群落尺度的方法，并首次在自然森林生态系统中建立了多种性状与功能的定量关系。这些研究不仅丰富了传统性状研究的内容与思路，还为将性状研究成果纳入模型或用于解释大尺度的生态系统功能提供了科学依据。

　　上述研究受到国家自然科学基金重大项目、国家重点研发计划项目、中国科学院可桢杰出青年人才项目、生态系统观测与模拟重点实验室青年团队项目等项目的资助。　　

图1：研究团队已调查的中国东部32个典型森林生态系统

论文目录（Functional traits along a transect）

1. Niu SL, Classen AT & Luo YQ. 2018. Functional traits along a transect.

2. He NP, Liu CC, Yu GR, Guo DL, Yu Q Hou JH. 2018. Variation in leaf anatomical traits from tropical to cold-temperate forests and linkage to ecosystem functions.

3. Liu CC, He NP, Zhang JH, Sack L, Yu GR. 2018. Variation of stomatal traits from cold temperate to tropical forests and association with water use efficiency.

4. Wang RL, Wang QF, Zhao N, Xu ZW, Zhu XJ, Jiao CC, Yu GR, He NP. 2018. Different phylogenetic and environmental controls of first-order root morphological and nutrient traits: Evidence of multidimensional root traits.

5. Zhao N, Liu HM, Wang QF, Yu GR, He NP. 2018. Root elemental composition in Chinese forests: Implications for biogeochemical niche differentiation.

6. Zhang JH, Zhao N, Liu CC, Yang H, Li ML, Yu GR, Wilco K, Yu Q, He NP. 2018. C:N:P stoichiometry in China’s forests: From organs to ecosystems.

7. Tian J, He NP, Hale L, Niu SL, Yu GR, Liu Y, Blagodatskaya E, Kuzyakov Y, Gao Q, Zhou JZ. 2018. Soil organic matter availability and climate drive latitudinal patterns in bacterial diversity from tropical to cold temperate forests.

8. Wang JS, Sun J, Xia JY, He NP, Li ML, Niu SL. 2018. Soil and vegetation carbon turnover times from tropical to boreal forests. (http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2435.12914/full)

9. Wang CH, Wang NN, Zhu JX,, Niu SL, Yu GR, Han XG, He NP. 2018. Soil gross N ammonification and nitrification from tropical to temperate forests in eastern China.

10. Li Y, Tian DS, Yang H, Niu SL. 2018. Size-dependent nutrient limitation of tree growth from subtropical to cold temperate forests.

11. Zhang XY, Yang Y, Zhang C, Niu SL, Yang H, Yu GR, Wang HM, Blagodatskaya E, Kuzyakov Y, Tian DS, Tang YQ, Liu S, Sun XM. 2018. Contrasting responses of phosphatase kinetic parameters to nitrogen and phosphorus in forest soils.

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