模拟干旱对亚热带森林粗木质残体CO2释放的影响开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

研究表明，受全球气温升高影响，我国亚热带地区在未来气候模式下干旱频率将急剧增加[1]。亚热带森林在我国和世界森林生态系统中均占有重要地位，干旱将导致亚热带森林生态系统内树木大量死亡，使粗木质残体（coarsewoodydebris，cwd）的储量增加。cwd是指直径≥10cm,长度≥1m的倒木、站杆、大凋落枝，以及直径≥10cm，长度＜1m和直径＞1cm地下粗根残体[2]，是森林生态系统中重要的结构性和功能性单元[3,4]。干旱导致地cwd储量的大量增加对亚热带森林碳循环会产生重要影响，因此在亚热带森林开展粗木质残体研究对于我们深入认识森林生态系统过程和准确评估我国森林碳库清单具有重要意义。

全球cwd碳储量约73pg，占森林地上部分生物量碳库20%左右，相对于凋落物叶的研究，目前我们对cwd分解的认识非常少[5,6,7]。关于cwd的研究起源于19世纪末期，起初是与昆虫联系在一起研究[8]。1973年，cornaby等[9]研究得出cwd在腐烂过程中具有固氮作用，并阐明了cwd是森林生态系统中重要的营养库。1986年，harmon等发表的论文标志着cwd的研究进入了一个新的阶段[10]。20世纪90年代，随着全球变化问题日益引起关注，cwd作为森林生态系统主要的碳库[11]，其在碳循环和碳平衡的作用引起众多学者的兴趣。我国对cwd的研究起步较晚[8]，主要对cwd的储量、分解过程和生态功能进行研究[3,12-13]。陈华等[14]对温带森林生态系统中cwd的储量和分解速率进行了研究，并对全球cwd储量进行了估计。吴家兵等[15]和刘强等[16]对不同地区和不同林型的粗木质残体呼吸（rcwd）进行了动态监测并分析影响因素。虽然国内关于森林生态系统中cwd的研究已经取得很大进步[13-20]，但是尚处在基础研究阶段。

rcwd所释放的co2约占自身碳储量的70%[21]，是cwd向大气释放co2的主要途径，也是森林生态系统的一个重要碳源[22]，所以研究rcwd对了解区域和全球碳循环和碳收支方面有重要意义。目前有关rcwd影响的研究主要是在机理方面探讨，关于全球背景下的rcwd认识很少，尤其是干旱对rcwd的影响。本课题通过模拟不同干旱梯度，研究干旱对亚热带森林不同树种(分为裸子植物和被子植物)死亡树干释放co2的影响及其对环境变化的响应。这对我们全面理解气候变化背景下亚热带森林粗木质残体分解过程，和准确评估森林生态系统碳循环提供基础数据和科学依据。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：研究干旱条件下亚热带森林粗木质残体分解初期的碳释放规律和碳排放通量。

研究内容：

1、研究裸子植物与被子植物的rcwd差异并分析其原因。

3. 研究的方法与方案

研究方法：

通过测定不同干旱梯度下不同树种的rcwd，并结合方差分析及线性回归研究干旱对rcwd的影响。

实验方案：

4. 研究创新点

由于现在国内外有关干旱对RCWD的影响及其机制的研究较少，所以本课题通过模拟不同干旱梯度对亚热带森林不同树种死亡树干CO2释放的影响，研究干旱对亚热带森林不同树种粗木质残体呼吸的影响以及其对环境变化的响应。使我们全面了解全球气候变化下亚热带森林粗木质残体呼吸的变化规律，为准确评估森林生态系统碳循环和解决碳失汇问题提供基础数据和科学依据。

5. 研究计划与进展

2015.01-2014.02野外调查，选取样地，采集样品将样品放入样地中；

2015.09-2016.04在此期间每月中下旬前往样地测定rcwd，记录数据；

2016.02-2016.03查阅相关文献资料，完成项目申报书；