CO2升高、氮沉降和降水量变化对原始阔叶红松林细根周转机制的影响

以我国温带地带性顶极植被（原始阔叶红松林）为对象，依托中科院知识创新重大项目、973课题和重点基金经费构建的技术平台（CO2升高树木适应性模拟研究的开顶箱系统、原始阔叶红松林长期施氮试验地）和在建的原始阔叶红松林降水控制设施，在系统总结原始阔叶红松林及其优势树种细根快速分解规律及其驱动机制研究的基础上，研究CO2浓度升高、氮沉降和降雨量变化对地下生物学过程（着重细根生长、死亡和周转过程）的耦合影响，揭示CO2升高、氮沉降增加和降水量变化对细根分解后期C/N和木质素/N的影响规律。为老龄阔叶红松林的碳汇功能和评估我国温带森林土壤碳库在全球变化背景下的变化趋势提供必要的参数。

1. 预期目标与拟解决关键科学问题的完成情况.1.1 研究成果.在Agricultural and Forest Meteorology和Soil Biology and Biochemistry等国际主流期刊发表SCI论文18篇，EI3篇，CSCD7篇。支持如下重要发现和研究结论：.(1) 证明压力脉动是造成森林生态系统长期碳收支的重要偏差源，并提出静压脉动通量修正方法。该成果解决了传统涡度相关仪忽略湍流方程组二阶闭合项的弊端，计算精度可提高15%。美国碳通量主席Beverly Law指出“该研究促进国际涡度相关仪通量观测技术的发展”。.(2) 碳、氮、水、温耦合研究显示，氮沉降和降水变化影响的细根生产量和周转率随土壤N有效性增加，高水平N沉降将加速地下C循环；气候变暖和降水格局改变背景下，温带针阔混交林的阔叶树种光合能力和潜在水分利用效率高于针叶树种；高浓度CO2持续作用，加快地下氮周转，细根碳循环减慢，有助于碳在土壤中长期滞留；氮沉降增加抵消了增温对凋落物分解和CO2释放的促进作用。.1.2 获奖、技术专利与研究生培养.骨干分别获WMO颁发的MUMM奖、吉林省科技进步二等奖和教育部高等学校科学研究优秀成果奖；受理技术专利2项；培养硕士和博士各7名。.2. 研究成果的影响与技术服务.(1) 成果“涡度相关仪长期观测静压脉动通量修正法”，引领了国际相关技术的发展，凸显我国森林碳通量数据在国际交换的科学性，支持了学术观点“原生稳定性群落量化典型陆地生态系统固碳潜力假设”。.(2) 构建的大规模碳、氮、水、温多因子实验模拟场地和布钉式土壤温湿度数据采集系统支持的协同工作环境。该平台承担了973项目和创新群体，在承担国家重大科研任务与国际合作中发挥重要作用。.3. 国际交流情况.骨干先后赴德国卡尔文研究中心-气候与气象研究所、澳大利亚Griffith大学等单位进行技术培训和攻读学位；芬兰Helsinki大学Strömmer教授等来访，联合申请基金委“国际(地区)合作与交流项目”；在The 4th Sino-French meeting Ecosystem Carbon Budget and regulation等国际学术交流会上做主体报告和分会报告。.4. 经费使用情况说明.项目计划经费190万，经费支出严格参照预算执行，总支出190万。