温带山地森林植物多样性与生态系统功能关系沿海拔梯度变化

In the research of biodiversity and ecosystem functioning (BEF), the effects of plant species diversity on the function of natural ecosystems at larger spatial scales have become one of the four emerging fields. Based on our previous research, we hypothesized that: (1) In temperate forests，ecosystem function is more determined by functional diversity than by species diversity. (2) The relationship between functional diversity and ecosystem function would gradually increase with the increase in elevation. We plan to test the hypothesises in temperate montane forest in Changbaishan Nature Reserve with the advantage of the comprehensive and distinctive vertical plant community zones in this area. We would explore the relationships between species diversity, functional diversity and ecosystem productivity through the investigation of the species composition and plant functional traits in the main story to review the internal mechanisms of hypothesises. The applicant has the relevant theoretical basis and practical experience. The results of this project will be valuable and practical to the sustainable development of nature reserve management.

在生物多样性与生态系统功能关系（BEF）的研究中，生物多样性在更大空间尺度上对自然生态系统的作用问题已成为该领域的四大新兴科研趋势之一。基于研究成果，提出两个假设：（1）温带森林功能多样性与生态系统功能的关系较物种多样性与生态系统功能的关系更为紧密；（2）功能多样性与生态系统功能的关系随海拔梯度升高而逐渐增强。利用长白山自然保护区完整鲜明的垂直环境梯度和森林植被带，通过野外群落调查主林层物种组成和植物功能性状测定，分析物种多样性、功能多样性和生态系统生产力之间的关系，对假说进行验证和机理性解释。本项目申请人已具备相关的理论基础和实践经验。预期项目成果可对自然保护区的可持续发展管理有着重要实用价值和现实意义。

在较大空间尺度上的自然生态系统中，进行植物物种多样性与生态系统碳储量功能之间的关系探索正成为生物多样性和生态系统功能关系研究的热点。本项目为探讨温带山地森林中，物种多样性、功能多样性以及森林碳储量功能的相互关系，验证“功能多样性较物种多样性，能更好的预测生态系统碳储量功能”以及“沿环境梯度递减，功能多样性与生态系统碳储量的关系更加密切”的两个假设，在东北吉林长白山国家级自然保护区北坡，进行了温带成熟林的物种组成调查，并对主林层的23种主要乔木物种的17个叶片功能性状进行了测定，得到一下结果：.（1）.碳储量和物种多样性分布格局：在长白山北坡的八个取样海拔梯度的114个成熟林样地(20m × 20m)中，总共记录到了37种主林层树木。所选用的三种物种多样性指数、三种功能多样性指数以及碳储量都随海拔的增高呈现出显著递减。.（2）.对假设的验证：物种多样性指数和功能多样性指数都与乔木层碳储量呈现显著正相关。广义线性模型揭示出功能多样性指数，特别是功能均匀度指数(FEve)，与生态系统功能的碳储量相关性更密切。.（3）.敏感植物叶片功能性状：包括叶绿素含量在内的与叶片光合作用相关的植物叶片功能性状与乔木层碳储量的分布格局的相关关系最显著，具有促进森林生产力的潜在功能；包括叶片碳含量以及单位干重叶片碳含量在内的叶片功能性状是决定乔木层碳储量的分布格局的第二个因素，这些功能性状体现了乔木层的碳库现存量和碳蓄积量。.项目成果可对自然保护区的可持续发展管理有着重要实用价值和现实意义.