我組在不同菌根類型樹木生長的驅動因素方面取得進展
樹木生長作為森林動態(tài)的重要組成部分，揭示其驅動因素對我們預測森林群落變化的基礎。生物（如，鄰域競爭）和非生物因素（如，土壤肥力）被認為是影響樹木生長的關鍵因素，但以往研究發(fā)現(xiàn)，二者的相對貢獻常存在顯著差異。造成上述爭議的一個重要原因是植物菌根類型的差異。植物在生長發(fā)育過程中，常常通過與菌根真菌發(fā)生聯(lián)合或者共生，形成不同的菌根類型（如內生菌根arbuscular mycorrhizal（AM），外生菌根ectomycorrhizal（EM）和內外生菌根dual-mycorrhizal（AEM）），以提高自身吸收營養(yǎng)物種和適應外界環(huán)境的能力，最終表現(xiàn)出對生物和非生物因素的響應差異。因此，有必要從菌根真菌的角度來探究不同因素對樹木生長相對作用。盡管溫帶森林內有大量的外生菌根和內生菌根樹種共存，但是以往很少有研究深入探究溫帶森林內生物和非生物因素對不同菌根類型植物生長的影響。
鑒于此，我組基于闊葉紅松林25 ha樣地為平臺，利用樹木生長環(huán)對樣地內25個樹種共計709個樹木個體進行連續(xù)10年的生長監(jiān)測，并結合樣地群落調查數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)、個體水平功能性狀和物種水平功能性狀數(shù)據(jù)，采用層級貝葉斯模型方法分析土壤養(yǎng)分、鄰域競爭和植物功能性狀對不同菌根類型樹木生長的影響。結果顯示：（1）不同菌根類型樹種對土壤養(yǎng)分的響應差異顯著（圖1）：AM樹種生長速率隨土壤的增加而降低，但對EM和AEM樹種生長沒有顯著影響；（2）樹木生長速率隨鄰域競爭的增加而降低（圖1），且其顯著影響AM樹種的生長，對EM樹種有輕微影響，但對AEM樹種無明顯影響；（3）個體水平功能性狀比物種水平功能性狀能更好的反映樹木生長（圖2）。其中，SLA越低、LA越大、LChl越大的樹種其生長速率越快。相對于EM樹種，葉片功能性狀能更好地預測AM樹種的生長，而且AM樹種的SLA、LChl和LDMC越大，其生長速率越快。
以上研究成果以“Tree growth response to soil nutrients and neighborhood crowding varies between mycorrhizal types in an old-growth temperate forest”為題在線發(fā)表在Oecologia雜志上。天然林生態(tài)組博士生任靜為文章第一作者，郝占慶研究員和Claire Fortunel為通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金和中科院先導等項目的資助。文章鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s00442-021-05034-2。
圖1 樹環(huán)個體初始胸徑（DBH）、土壤養(yǎng)分（soil）和鄰域競爭（NCI）對樹木生長速率的群落水平平均效應。圖中圓圈和直線分別表示參數(shù)的均值和95%置信區(qū)間。
圖2 個體水平和物種水平功能性狀對樹木生長速率的群落水平平均效應。圖中三角形（物種水平）或圓圈（個體水平）和直線分別表示參數(shù)的均值和95%置信區(qū)間。
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