中国西部季风常绿阔叶林非结构性碳变化规律研究

The content and allocation of nonstructural carbohydrates (NSC) in trees reflect whole-tree carbon balance regimes, and are crucial to determine growth / survivorship trade-off of trees and model tree carbon balance between uptake and investments in structure or loss. In this project, we would investigate the community of monsoon evergreen broad-leaved forest in Yunnan Province and test NSC content in the plant leaves, branches, stems and roots at different growing seasons and growing stages, we also test physical-chemical property of soil and light intensity of each sampled plant. According to testing these, We can master NSC contens of monsoon evergreen broad-leaved forest, analyse its change with growing seasons, growing stages and environments, NSC distribution pattern and the regulatory mechanism of NSC content in plant leaves, branches, stems and roots, understand NSC roles in ecosystem processes and functions, clarify the differences of carbon metabolism and grow strategy, and provide scientific data and theoretical basis for studying physiological ecology and forest carbon cycle of subtropical plants.

树体中的非结构性碳水化合物(NSC)浓度、含量及其分配反映了树木整体的碳供应状况，是决定树木生长和存活的关键因子，也是构建树木碳平衡模型的关键参数。本项目以西部季风常绿阔叶林为研究对象，通过群落学调查并测定不同生长季及发育阶段植物叶片、枝条、树干、树根中的NSC含量及土壤理化性质、光照等环境因子，掌握季风常绿阔叶林NSC含量大小，分析NSC含量随季节、个体发育及环境的变化规律，并探讨季风常绿阔叶林NSC分配格局，揭示树木各器官(叶片、枝条、树干及根) NSC含量的调控机制，认识NSC在生态系统的过程和功能中的作用，阐明亚热带树种碳代谢和生长对策的差异，为亚热带树木生理生态学和森林碳循环研究提供科学数据和理论基础。

非结构性碳水化合物（NSC）在植物适应环境中具有重要作用。本项目以西部季风常绿阔叶林为研究对象，通过群落学调查并测定不同生长季及发育阶段植物NSC含量及群落环境因子。结果表明：不同植物器官间非结构性碳水化合物存在显著性差异，蔗糖、果糖、葡萄糖在叶片中浓度最高，而淀粉则在根中浓度最高。不同物种之间蔗糖、果糖、葡萄糖及淀粉浓度均存在显著性差异。所有非结构性碳水化合物组分在不同植物器官中变异系数均较高（>40%）；物种水平上，绝大多数物种变异系数大于50%，甚至超过100%。变异来源分析结果显示，蔗糖、果糖、葡萄糖浓度主要受物种影响，而淀粉浓度则主要受植物器官影响。不同器官中淀粉含量仅与凋落物厚度、土壤pH及速效钾、全钾存在显著正或负相关关系，可溶性糖含量与海拔高度及土壤理化性质存在显著正或负相关关系；单因素回归分析显示，海拔高度、有机质、水解性氮、全氮影响季风常绿阔叶林总体可溶性糖含量，而其淀粉含量则主要受pH值影响。亚冠层中可溶性糖及NSC浓度最高，可溶性糖淀粉比在林下层中最低，而淀粉浓度则在各林层间无显著性差异。4种植物不同生长阶段淀粉含量变化范围为4.77～6.16 %，可溶性糖浓度在5.18～6.92%，茶梨与短刺锥NSC浓度均随树木增大而呈现先升后降的趋势，而红锥与西南木荷NSC浓度均随树木增大而逐渐增加。所有物种的淀粉、可溶性糖、NSC变异系数均在10%左右。变异来源分析结果显示，淀粉、NSC、可溶性糖淀粉比主要受物种影响，但生长阶段影响也达到了显著性水平。淀粉和NSC展现出较高的季节性变化，最高值出现在旱季，但可溶性糖及可溶性糖淀粉比在雨季较高。绝大多数物种在旱季具有较高的淀粉和NSC浓度，而在雨季具有较高的可溶性糖浓度。淀粉和NSC浓度主要受季节影响。