近日,我校全國高校黃大年式教師團隊、國家林草局林業和草原科技創新團隊——林學院森林經理學科森林經營教師團隊,以東北溫帶天然林固定監測樣地為基礎,分析了樹木功能性狀對于個體生長的影響。研究成果以“Leaf and root economics space in Fraxinus mandshurica: A test of the multidimensional trait framework within species”為題,發表在國際知名生態學期刊《Journal of Ecology》(環境科學與生態學一區Top期刊)上。
在全球環境變化的大背景下,深入理解植物功能性狀與生長之間內在聯系,對于預測群落動態變化以及生態系統功能的演變趨勢至關重要。以往大多數研究主要基于物種平均性狀,從而導致了對種內變異這一關鍵因素的忽視。該研究以我國東北溫帶森林珍貴樹種水曲柳為對象,通過采集一系列葉片和吸收根性狀,在種內水平上探討了性狀間關系及其驅動因子,評估了地上與地下功能性狀對于樹木生長的影響。研究發現,在個體水平上葉片和吸收根性狀均呈現多維共變異模式,驗證了葉片和根系經濟空間的多維框架在種內水平的適用性。葉片與根系性狀維度之間無顯著相關性,表明個體水平的資源獲取策略在葉片和根系之間存在解耦現象。這種解耦與葉片和根系對環境和個體大小的不同響應機制有關。根系性狀更易受到局部環境影響,而葉片性狀則與樹木大小密切相關。此外,研究發現根系性狀比葉片性狀更能有效地預測樹木的生長,這一發現強調了根系性狀的重要性。然而,小樹和大樹在葉片和根系的“快-慢”策略組合中表現出不同的生長峰值,表明性狀對于生長的影響會隨著樹木大小而變化。該研究突破了傳統物種間性狀比較的局限,揭示了種內性狀變異的關鍵作用,通過整合地上與地下性狀以及個體發育情況,為更精準地預測樹木生長提供了全新視角。

葉片和根系功能性狀對樹木生長的影響
我校林學院森林經理學博士生達日罕為論文第一作者,林學院張春雨教授為通訊作者。林學院趙秀海教授,德國哥廷根大學Klaus von Gadow教授,吉林省林科院張忠輝研究員、何懷江研究員參與了研究。
該研究得到了國家重點研發計劃(2022YFD2201003)、國家自然科學基金項目(32371870)的資助。