森林生态系统地下生态学联网研究设想—RhizoNet-中国森林生物.PDF

森林生态系统地下生态学联网研究 设想—RhizoNet 中国科学院地理科学与资源研究所 郭大立 2013.10.21 研究背景: 森林地下过程的科学认识 远远落后于地上过程 迫切需要通过对地下过程的深入研究实现地下与地上部 分的生态学和生物学认知的相对平衡 从而实现对植物和生态系统的深入认识 地下过程研究的重要性和挑战——森林研究中的瓶颈 根系-土壤系统功能 • 养分储藏及供应 • 养分水分吸收运输 • 多样性维持 研究特点 • 取样困难 • 观测困难 :可视化问题 • 工作量大 • 数据匮乏 技术和方法至关重要 图片引自Lyford and Wilson 1968, Harvard Forest Papers Nadezhdina and Čermák 2003 根窗观察 红松细根系统 室内分根 研究背景: 地上数据丰富，地下数据极度缺乏 叶片功能属性（25000种） —— 根属性 （500种） 地上生产力 (全球尺度) —— 地下生产力 (样地尺度且不准确) 生理过程 (光合、呼吸)(全球尺度) —— ？ TRY—93 global functional trait databases (Source: Kattge et al 2011) Leaf trait correlations Triangular Orthogonal (Source: Westoby Wright 2006 ) (Source: Diaz et al 2004 ) 主要科学问题 • 植物地下和地上重要参数的协同变异规律？权衡 关系？互补？ • 地下过程的关键参数 (生产力、周转、物候)随环 境和物种如何变化? 如何影响生态系统功能? • 建立关于根系-根际-土壤系统的完整的机制性的 模式 （不同组分的功能组合及涌现的整体特征）? 环境条件（肥力）与森林生产能力的关系？ “根是生产力”：肥力越高、吸收根（菌根）越 少，生物量生产效率（BPE）越高 Current dominant mod