森林生态系统功能形成过程与机理
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坚持宏观与微观相结合，揭示热带亚热带地区常绿阔叶林结构与功能对气候变化的响应与适应规律，推动生态系统非平衡理论的构建
分析 30 多年来永久样地长期监测结果发现，鼎湖山季风常绿阔叶林（成熟森林）因群落新增个体速率大于死亡率，使得单位面积的植物个体数增加导致群落物种组成发生改变，而大个体胸径增长率、小个体增长率增加，群落个体总体胸径（或平均胸径）下降，最终导致群落生物量下降（图 10）。进一步利用分布在我国亚热带地区的 20 个常绿阔叶林永久样地长期监测结果，分析发现，近 30 年来，该植被群落活性有机碳库（叶、根系、小乔木、灌木和 DBH（胸高直径）<10 的小个体组成的生物量碳库称活性碳库）积累速率远高于非活性碳库（DBH>10的个体枝、干的生物量碳库）。
图10a
图10b
图10c
图10d
常绿阔叶林的个体大小和种类组成正在向小型化和小乔木方向转化，这个转化将深刻地影响该生物群系对生物多样性的保育功能；同时，森林群落结构的改变导致了中国常绿阔叶林区域成熟森林的叶与根生物量比例上升，推动成熟森林碳收支进入一个新的非平衡状态，这个非平衡状态指向于一个较低的森林生物量碳平衡水平。
基于鼎湖山常绿阔叶林永久样地 32 年（1978—2010年）来 8 次群落调查记录的物种个体数、植物胸径以及环境因子变化等数据，结合样地 48 个优势种（占样地个体总数的 92%）一系列表征植物资源获取策略（光合速率、水分传导率、叶片氮磷含量等）和抗旱性（枝条抗空穴化能力、枝条安全系数、膨压丧失点等）等功能性状指标测定结果，集成分析发现，植物快速生长以及抗旱策略相关的功能性状与其丰富度（abundance）的变化显著相关，从机理上进一步解释了南亚热带季风常绿阔叶林植物群落结构的变化表现为对区域气候变化（温度升高、森林土壤变干等）的一种适应。
结语
鼎湖山站自1978 年建站以来，始终围绕森林生态系统结构与功能、格局与过程之间的关系及其对环境变化响应与适应规律这一总体目标，系统开展长期监测、研究和示范工作，注重利用平台资源服务于各行业相关科研、科普教育、环境规划、生态旅游等方面工作的开展。通过承担大量国家、中科院及地方科研项目，揭示了热带亚热带森林生态系统有机碳积累机理及驱动机制，阐明了森林生态系统碳、氮、水循环等关键过程与耦合关系及其对环境变化响应与适应规律。知识创新工程启动以来，已发表 SCI 论文 400 多篇，包括在 Science、Nature Communication，Ecology Letters Global Change Biology，New Phytologist，Soil Biology & Biogeochemistry，Agricultural and Forest Meteorology，Water Resource Research 等一区SCI 期刊论文 100 多篇，研究成果先后独立（获奖人员全部来自鼎湖山站）获得国家自然科学奖二等奖 1 项，中国基础研究十大新闻 1 次，广东省科技成果一等奖 2 项、二等奖 1 项，国家环保总局科技成果三等奖 1 项；作为主要成员参与的成果先后获得国家科技进步奖一等奖 1 项、二等奖 1 项，广东省科技成果奖一等奖 2 项，并培养了一批生态系统生态学研究的杰出人才。
独特的区位优势、完善的研究设施、长期历史数据的积累和丰富的成果产出，鼎湖山站已成为国内外知名的生态系统生态学综合研究基地。在上级部门的大力支持下，相信鼎湖山站在生态系统生态学、森林水文学、全球变化生态学等长期生态学研究领域必将继续起着重要的示范和引领作用。
（作者：周国逸中国科学院华南植物园鼎湖山森林生态系统定位研究站；张德强中国科学院华南植物园鼎湖山森林生态系统定位研究站；李跃林 中国科学院华南植物园 鼎湖山森林生态系统定位研究站；张倩媚 中国科学院华南植物园 鼎湖山森林生态系统定位研究站。《中国科学院院刊》供稿）