我国龙脑香树木叶片物候与碳收支的季节关联

The leaf phenology of tropical forests was not well-studied. The cost-benefit analysis was a major research tool to understand leaf phenology pattern. A hypothesis that tree leaf adjust to maximize their carbon gain during its life time was proposed. This optimization theory has seldom been tested in tropical forests where large and tall trees formed complex canopies. The dipterocarp trees was regarded as the window to study tropical forests in Southeast Asia. We are intent to study the leaf phenology of dipterocarp trees in tropical China both natural generated and planted. Combining the leaf spectrum monitoring and eco-physiology measurements, we will address the carbon balance of leaf across leaf phenology stages. Several related hypothesis will be tested. The phenology pattern will be quantified. Since China's rain forest has a transitional nature between tropical and subtropical forests, this study might could contribute a lot to understand the response of southeast Asian tropical forests response to global changes.

我国素有物候研究的传统，但是热带植被的物候研究还非常薄弱，当然这也是一个世界难题。视物候为一种生活史适应对策，通过基于叶片碳收支的成本-收益分析，将物候现象与碳收支有机的关联在一起，或许可以为理解热带植被的叶片物候动态提供一个新的机会。龙脑香科树木是认识热带东南亚热带森林的窗口。本研究拟以我国自然生长的望天树、青梅等本地龙脑香树种，与栽培在西双版纳热带植物园龙脑香园中的栽培龙脑香树种为研究对象，通过数码相机连续监测与生理生态监测结合的方法，量化不同物候期的叶片碳收支，验证目前关于生态优化理论的几个假说，构建物候动态的量化模型。生态过渡区对于环境变化更加敏感，而我国的热带植被具有从赤道热带到亚热带植被的过渡区特性。因此，本研究除了有验证理论假说的意义之外，对理解东南亚热带植被对全球气候变化的响应也将有积极意义。

龙脑香树木是东南亚热带雨林的典型树种类型，对于我国热带雨林的确认以及认识对应的森林过程有重要的作用和地位，同时也是认清热带雨林分布极限的重要途径和线索。本研究以我国的热带龙脑香树木叶片物候为主要关注，把叶片物候过程与叶片的光合碳吸收过程联系起来，从叶片碳收支的角度来理解叶片物候格局形成的可能原因。本研究的关键结果为：.1.初步解明了森林冠层内叶片性状的垂直廓变特征，并且把这种性状垂直廓变与环境因素，特别是辐射、温湿等关键变量，建立了可能的关系，并从优化的角度赋予了可能的解说。.2.提出了量化落叶和展叶动态的具体方法，该方法从物质守恒的角度出发，可以基于常规的野外调查数据，对叶片的物候进行量化。.3.提出了一种科学假说来解释叶片物候格局产生的原因，并且认为大气层上界的入射太阳辐射在调节叶片物候格局方面，扮演着不可忽视的作用。.本研究的科学意义：.1.通过联系树木和群落的更新过程，为龙脑香树木的生物保护提供了基础理论支持。.2.通过对光合作用过程的认识，有利于了解气候变化背景下，龙脑香树木可能产生的变化以及在此基础上提出应对策略。.3.由于研究对象位于热带雨林分布区的北缘，或可能是龙脑香树木分布的极限条件。这些知识对于了解热带雨林分布极限，及其背后机制有潜在的作用。