广东鼎湖山森林生态系统国家野外科学观测研究站
新闻公告
鼎湖山站OTC样地2019年重要研究进展
作者: 鼎湖山站 更新时间: 2019-12-19

鼎湖山站OTC样地于20125月建成投入使用,至2019年底,已获取了大批数据,包含水土气生等,10多位学生在该实验地开展研究工作,2013-2019年已发表论文15篇,接受2篇,其中SCI论文14篇。培养毕业学生11人(硕士生欧阳旭、刘双娥、赵梦頔、张静、李义勇、赵建琪、邓永红、博士生张静、李义勇、方熊、吴桂林),在读博士3名(吴婷、列志旸、赵梦頔、)、硕士2名(李旭、黄楚敏)。2019年主要研究进展包括:

1、增温对南亚热带山地林和混交林主要森林植物生长的影响:

本研究在鼎湖山自然保护区利用海拔梯度下降来获得的自然增温来研究增温对山地林和混交林植物生长的影响。主要研究结果表明:(1)山地林中,600m模拟森林生态系统移位到30030m处的增温,显著促进了木荷、红枝蒲桃和鼠刺的基径与树高,但对于短序润楠来说,前期增温促进了它的基径和树高的生长,但是后期生长明显受到抑制。灌木植物密花树的基径与树高仅在海拔600m移位至300m显著增加。研究表明不同植物在增温影响下生长表现不同,同时也与增温处理的时间长短有关。(2)对于山地林而言,分别于2014年、2015年和2018年进行了植物全收割来测定生物量,结果表明增温一直促进木荷、鼠刺、红枝蒲桃的生长;而增温前期短序润楠生长显著增加,但后期(2018)却相反。(3)对于混交林而言:分别于2014年、2015年和2018年进行植物全收割,发现红锥、红枝蒲桃、木荷和马尾松的生物量在增温条件下显著增加,其中马尾松在增温条件下的增加量最高。表明了增温显著促进了这四种树木的生长,其中,马尾松增长量最快。详细结果请见:

Ting Wu,Chao QuYiyong Li,Xu Li,Guoyi ZhouShizhong LiuGuowei ChuZe Meng,Zhiyang Lie,Juxiu Liu. Warming effects on leaf nutrients and plant growth in tropical forests. Plant Ecology,2019220:7-8. Doi: 10.1007/s11258-019-00943-y.


2、增温对南亚热带山地林主要森林植物部分生理参数的影响:

利用海拔梯度的下降获得自然增温的方法研究了增温对山地林4种植物叶片形态特征和部分生理参数的影响。结果表明,增温提高了山地林木荷、红枝蒲桃和鼠刺的光合作用而促进了这 3 种植物的相对生长量。增温增加了红枝蒲桃、短序润楠叶片非结构性碳水化合物,红枝蒲桃、木荷茎非结构性碳水化合物以及鼠刺根非结构性碳水化合物,但是增温对植物气孔长度、密度以及比叶面积没有影响。研究结果认为,增温影响下,山地林中木荷、红枝蒲桃和鼠刺具有较强的竞争力,增温会影响山地林树种结构组成。详细结果请见:

Yiyong Li,Yue XuTing WuXu LiGuoyi ZhouXiong FangShizhong LiuYuelin LiZe MengJuxiu Liu. Warming effects on morphological and physiological performances of four subtropical montane tree species. Annals of forest science2019accept.


3、增温对山地林主要植物类型叶片养分含量的影响:

山地林中,600 m的模拟森林生态系统移位到 300 30 m处的增温,显著降低了木荷、红枝蒲桃、短序润楠、鼠刺和密花树的叶片 N 浓度,对于植物叶片 PKCaMg的浓度,所有树种在增温条件下没有统一规律。叶片 N 浓度的降低,主要可能由于植物生物量的增加,对植物叶片 N 浓度造成了稀释效应。土壤中可利用 N 浓度降低也可能是导致其叶片浓度降低的原因之一。此外,叶片 N 是植物体光合酶的组成元素之一,其浓度下降会直接抑制植物的光合速率。详细结果请见:

Ting Wu,Chao QuYiyong Li,Xu Li,Guoyi ZhouShizhong LiuGuowei ChuZe Meng,Zhiyang Lie,Juxiu Liu. Warming effects on leaf nutrients and plant growth in tropical forests. Plant Ecology,2019220:7-8. Doi: 10.1007/s11258-019-00943-y.


4、增温对南亚热带混交林树种养分含量和生态化学计量的影响:

混交林中,发现增温降低了各树种体内CN含量和C:PN:P,升高了各树种体内P含量及不同树种叶片中的C:NCa含量。红锥和木荷的CNP含量对增温的响应敏感性大于红枝蒲桃,4个树种在化学计量比上对增温的响应敏感性是红锥>木荷>马尾松>红枝蒲桃。总体来说,增温对南亚热带主要乡土树种养分含量的影响存在一定的种间差异性,这种差异可能会影响不同树种生长,进一步影响森林群落结构和功能。详细结果请见:

李旭,列志旸,吴婷,黄楚敏,刘世忠,刘菊秀,傅松玲,李义勇。增温对南亚热带混交林4个树种养分含量及化学计量的影响,生态环境学报,2019285):890-897


5、增温对南亚热带山地林土壤微生物群落和有机碳分解的影响:

    本研究将山地林从海拔 600 m 移位到 30 m,将有机碳含量降低了 21 %,也降低了碳颗粒、微生物碳溶解性有机碳等。同时,增温也显著降低了总细菌的相对丰富度,革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌和放线菌地比例,但显著增加了真菌的相对丰度。详细结果请见:

Xiong Fang,Guoyi ZhouChao QuWenjuan HuangDeqiang ZhangbYuelin LiZhigang YiJuxiu Liu. Translocation subtropical forest soils to a warmer region alters microbial communities and increases mineral-associated organic carbon decomposition. Soil Biology and Biochemistry2019accept.


6、增温对南亚热带混交林土壤P动态的影响:

本研究利用海拔梯度的下降模拟气温上升和人为红外增温的方法,研究增温对南亚热带混交林土壤 P 动态的影响。分别于2017年湿季(6月)和干季(12月)采集了 0-10 cm10-20 cm 20-40 cm 的土壤样品进行分析,结果发现增温显著增加两季的有效磷,湿季的土壤有效磷显著高于干季,而且湿季增温导致有效磷增加的幅度大于干季。在增温条件下,湿季的土壤有机质、全磷和微生物量磷都没有明显变化,而凋落物显著增加,说明增温加速了有机质的分解,增强磷的矿化作用,有效磷得到补充。干季中,土壤有机质和微生物量磷不受增温影响,而全磷显著下降,有效磷增加,说明增温增强了磷矿化作用,使得植物增加对磷的吸收(细根增加)。土壤磷有效性与土壤温度、水分、有机碳和全磷含量呈正相关关系,pH与有效磷则极显著负相关,但磷有效性与微生物生物量磷无关。由此可以得出,在年尺度上,混交林有效磷的增加可能主要源于增温加速有机质的输入和分解导致的磷矿化速率增加。虽然土壤酸度降低有利于难溶性矿物磷的溶解,但是增温条件下中pH对有效磷的增加的没有明显贡献。详细结果请见:

Zhiyang Lie,Guoyi ZhouWenjuan HuangChumin HuangFang XiongTing WuGuowei ChuShizhong LiuYuelin LiZe MengJuxiu Liu. Warming changes soil N and P supplies in model tropical forests. Biology and Fertility of Soils201955:751-763.Doi: 10.1007/s00374-019-01382-7


OTC实验样地2013年起发表论文目录:SCI后的为当年的影响因子,括号中为web of Science查到的 2018年影响因子。

1.   刘菊秀,李跃林,刘世忠,李义勇,褚国伟,孟泽,张德强*. 气温上升对模拟森林生态系统影响实验的介绍. 植物生态学报. 201337(6)558-565.

2.   Yiyong Li,Juxiu Liu*, Genyun Chen, Guoyi Zhou,Wenjuan Huang, Guangcai Yin, Deqiang Zhang,Yuelin Li. Water-use efficiency of four native trees under CO2 enrichment and N addition in subtropical model forest ecosystems. Journal of Plant Ecology. 2015,8(4)411-419. SCI2.284(二区,2.282.

3.   Fang Xiong,Zhao Liang,Zhou Guoyi,Huang Wenjuan,Liu Juxiu*. Increased litter input increases litter decomposition and soil respiration but has minor effects on soil organic carbon in subtropical forests. Plant and Soll. 2015,392(1-2)139-153. SCI2.952 (一区,3.295.

4.   Yiyong Li,Guoyi ZhouWenjuan HuangJuxiu Liu*Xiong Fang. Potential effects of warming on soil respiration and carbon sequestration in a subtropical forest. Plant and Soil2016409:247-257. SCI2.969 (一区,3.295.

5.   Xiong Fang,Guoyi ZhouYuelin LiShizhong LiuGuowei ChuZhihong XuJuxiu Liu*. Warming effects on biomass and composition of microbial communities and enzyme activities within soil aggregates in subtropical forest. Bio Fertil Soils,201652: 353-365. SCI3.069(一区,4.829.

6.   Yiyong Li,Juxiu Liu*Guoyi ZhouWenjuan HuangHonglang Duan. Warming effects on photosynthesis of subtropical tree species:a translocation experiment along an altitudinal gradient. Scientific Reports20166: 24895DOI: 10.1038/srep24895.SCI5.228(一区,4.011.

7.   Juxiu Liu*,Shuange LiuYiyong LiShizhong LiuGuangcai YinJuan HuangYue XuGuoyi Zhou. Warming effects on the decomposition of two litter species in model subtropical forests. Plant and Soil2017420:277-287. SCI3.052(一区,3.295.

8.   Juxiu Liu*,Yiyong LiYue XuShuange LiuWenjuan HuangXiong FangGuangcai Yin. Phosphorus uptake in four tree species under nitrogen addition in subtropical China. Environ Sci Pollut Res201724:20005-20014. SCI2.7409(二区,2.914.

9.   Yiyong Li,Guoyi ZhouJuxiu Liu*. Different growth and physiological responses of six subtropical tree species to warming. Frontiers in Plant Science20178:1511. Doi: 10.3389/fpls. SCI4.291(一区,4.106.

10. Guilin Wu,Hui LiuLei HuaQi LuoYixue LinPengcheng HeShiwei FengJuxiu Liuand Qing Ye. Differential responses of stomata and photosynthesis to elevated temperature in two co-occurring subtropical forest tree species. Frontiers in Plant Science. 20189:467. doi: 10.3389/fpls.2018.00467. SCI3.677(一区,4.106.

11. Zhiyang Lie,Guoyi ZhouWenjuan HuangChumin HuangFang XiongTing WuGuowei ChuShizhong LiuYuelin LiZe MengJuxiu Liu. Warming induces imbalance of nutrient requirements in model tropical forests. Biology and Fertility of Soils201955:751-763.Doi: 10.1007/s00374-019-01382-7. SCI,(一区,4.829.

12. Ting Wu,Chao QuYiyong LiXu LiGuoyi ZhouShizhong LiuGuowei ChuZe MengZhiyang LieJuxiu Liu. Warming effects on leaf nutrients and tree growth in tropical forests Running title: Warming effects on leaf nutrients and tree growth. Plant Ecology2019220:7-8. Doi: 10.1007/s11258-019-00943-y. SCI,(二区,1.789.

13. 李旭,列志旸,吴婷,黄楚敏,刘世忠,刘菊秀,傅松玲,李义勇。增温对南亚热带混交林4个树种养分含量及化学计量的影响,生态环境学报,2019285):890-897

14. Ting Wu, Wei Lin,Yiyong Li,Zhiyang Lie, Wenjuan Huang,Juxiu Liu*. Nitrogen addition method affects growth and nitrogen accumulation in seedlings of four subtropical tree species: Schima superba Gardner & Champ., Pinus massoniana Lamb., Acacia mangium Willd.,and Ormosia pinnata Lour. Annals of Forest Science.2019,76:23SCI2.357.(一区,2.633.

15. 赵建琪,吴建平,张慧玲,熊鑫,赵梦頔,褚国伟,孟泽,周国逸,张德强. 增温对南亚热带季风常绿阔叶林土壤微生物群落的影响.生态环境学报.2019285):881-889.

16. Xiong Fang,Guoyi ZhouChao QuWenjuang HuangDeqiang ZhangYuelin LiMinmin WuJuxiu Liu. Translocation subtropical forest soils to a warmer region alters microbial communities and increases mineral-associated organic carbon decomposition. Soil Biology and Biochemistry2019,accept. SCI,(一区,5.29.

17. Yiyong Li,Yue XuTing WuXu LiGuoyi ZhouXiong FangShizhong LiuYuelin LiZe MengJuxiu Liu. Warming effects on morphological and physiological performances of four subtropical montane tree species. Annals of forest science2019accept. SCI,(一区,2.633.

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