外源氮输入对杨树人工林细根NSC的调控效应开题报告

1. 研究目的与意义

全球变化过程中的 n 沉降已成为国际生态学领域的热点问题之一(galloway et al.2008)，我国中东部森林生态系统 n 沉降已超过2g nm^-2a^-1，成为全球三大n沉降区之一，并呈现逐渐加重趋势(holland, dentener et al.1999;liuet al.2011）。

在森林生态系统中，氮沉降势必会导致土壤中持续的氮增长和快速的氮循环，而土壤有效n可通过影响细根生产、死亡和周转的动态过程来改变生态系统的c、n地上和地下分配格局(coleman, friend et al. 2004; tateno, hishi et al. 2004)，进而影响树木的生长过程。

非结构性碳水化合物(nsc)是参与植物生命代谢的重要物质，主要包括葡萄糖、果糖、蔗糖、果聚糖、淀粉等。

2. 国内外研究现状分析

全球变化过程中的N 沉降已成为国际生态学领域的热点问题之一，目前已经开展了多方面的研究，其中细根作为对环境变化最为敏感部分，因而成为当中极其重要的研究内容。

植物组织中的NSC含量是植物碳吸收(光合同化)与碳消耗(生长与呼吸消耗)关系的一种度量，反应了可供植物生长利用的物质水平。当前研究主要集中在温度胁迫和水分胁迫条件下NSC的在植物组织中不同部位的分配的变化，而对这种持续的氮增加如何影响植物中NSC的研究少有报道，那么研究不同浓度N输入下细根NSC，可能从这个方面在机理上弄清楚细根生产对N的响应。

3. 研究的基本内容与计划

土壤中N的含量和有效性势必影响到根系对N的吸收和利用，通过影响参与光合作用和养分运输过程中的功能化学物质，从而影响到C的地上/地下运输和分配。

通过对杨树人工林进行施肥增氮处理，研究不同程度外源N输入条件下，不同林龄间、不同季节的NSC（非结构性碳水化合物）动态变化，从分子水平的非结构性碳（可溶性糖、淀粉）来探讨N对NSC的调控效应及C、N耦合机制。

4. 研究创新点

从光合作用产生的碳水化合物的角度探讨不同程度外源N输入下细根生产与周转的内部机制，揭示当前全球变化下这种持续氮增加对细根非结构性碳水化合物的调控效应的研究。

这在以往的研究上尚不多见的，但同时这又对细根生产与周转的机理的研究非常重要的！将有利于我们更清晰地了解森林地下生理生态过程（尤其是根系效应）对持续氮沉降的响应机理和反馈机制。