不同多样性水平下亚热带森林木本植物种间与种内功能性状差异对生长率的影响

Estimation of tree growth is important for understanding forest community dynamics and ecosystem function. Trees exhibit a wide variety in growth rate under the competition of limited resources. Despite it' s import, research of tree growth is limited to long-term monitoring in natural forest at species or community level, due to the slow growth and long lifespan of woody trees. But competition happens between individuals, not between species. Meanwhile, individual trees have developed their own functional traits spectra from the long evolution history and environment filtering, which will affect their fitness in the community, e.g. growth. Thus it's becoming necessary to study the relationship between plant functional traits and growth at the individual level. Here we aim to integrate difference of functional traits within- and among- species, neighborhood competition, abiotic factors into the initial growth rate model and compared the effect under different diversity levels. The research will be conduct in the large manipulated experiment plots set up by sino-europe project "Biodiversity and ecosystem function in subtropical forest". The final objective of our research would be understanding the mechanism underlying the community dynamics in the early succession stage.

研究森林群落中木本植物的生长对于理解群落动态和生态系统功能至关重要。由于资源限制引起的竞争，群落中的树木生长率差异很大。然而由于树木生长缓慢，目前关于森林树木生长的研究多通过长期监测的手段在群落和物种水平上开展。而实际上竞争多发生在个体之间，而非物种之间。此外，植物在漫长进化和适应环境变化的发展过程中形成的功能性状也影响着植物在群落中的适合度，如生长率。这使得在个体水平上研究植物功能性状对生长率的影响成为重要研究趋势。本研究即在此基础上利用中欧合作项目"中国亚热带森林生物多样性与生态系统功能实验"在江西新岗山建立的40多公顷大型森林控制样地，拟通过测量个体水平乔木灌木功能性状、邻体空间竞争、环境因子等，并在不同多样性水平下比较研究其对木本植物早期生长的影响，以此阐明森林演替早期群落动态变化的内在机理。

研究森林群落中木本植物的生长对于理解群落动态和生态系统功能至关重要。由于资源限制引起的竞争，群落中的树木生长率差异很大。然而由于树木生长缓慢，目前关于森林树木生长的研究多通过长期监测的手段在群落和物种水平上开展。而实际上竞争多发生在个体之间，而非物种之间。此外，植物在漫长进化和适应环境变化的发展过程中形成的功能性状也影响着植物在群落中的适合度，如生长率。这使得在个体水平上研究植物功能性状对生长率的影响成为重要研究趋势。本项目利用从亚热带森林获取的植物季节动态监测数据，并测取能代表植物新陈代谢的关键生理和形态性状，证明了在个体水平上，植物功能性状能够显著且直接地影响植物生长，并且这种影响是基于多种功能性状共同作用的结果。而来自植物个体周围环境和邻体竞争的间接作用也同时增强了功能性状对生长的影响。此外，本研究利还用土芯法和内生长芯法获取了根系生物量、再生长量并测量了相关根系性状。证明了细根功能性状的种间差异，以及现存生物量和再生长量都随着物种多样性的增加而增加，且细根生物量在垂直方向上分布更加均匀，而这种根系分布模式提高了细根现存生物量。最后，项目还探究发现以物种功能性状种内和种间变异为基础的功能多样性能很好预测驱动植物早期生长的机制及理解生物多样性效应。这些研究成果都有力的推动了生态学家对亚森林生物样性内在机制的理解。