[00144270]南方石漠化区先锋植物形成保育功能的生态机制

① 课题来源与背景：《南方石漠化区先锋植物形成保育功能的生态机制》由国家自然科学基金委员会于2013年8月15日下达,项目批准号31360151,实施期限为2014年1月 至2017年12月。 ② 研究目的与意义：先锋植物是退化生态系统及其他脆弱生境极为重要的保育植物。在南方石漠化区,某些先锋植物具有促进目的树种成功定居和提高植被恢复效率的保育功能,但相关研究仍比较缺乏,使其在植被修复中难以发挥应有的作用。本项目以桂西南石漠化山区为背景,采取样方调查、小区试验和盆栽实验等方法,研究其先锋植物保育功能的基本特征、作用机理和影响因素等,为合理利用先锋植物、提高植被修复效率提供重要的理论依据,对丰富植被修复理论、改进和完善植被修复技术以及增强人们治理石漠化的信心等都具有非常重要的意义。 ③ 主要论点与论据： a. 先锋群落种间联结特征初步发现灌木群落中,潺槁树、粗糠柴和朴树等乔木树种之间及其与其他先锋植物之间存在显著正相关的种对14个 。 b. 先锋植物保育功能基本特征及影响因素先锋植物保育功能主要表现在提高目的树种种子萌发率、幼苗保存率和植株生长量等,对同一目的树种的保育功能是木本群落或木本植物大于草本群落或草本植物,同一先锋植物对演替后期种的保育功能大于演替前期种;具有化感作用的先锋植物对某些目的树种存在比较强烈的抑制作用;先锋植物适口性、坡向、坡位、目的树种的相对方位和相对距离、干旱胁迫、土壤肥力和放牧等对其保育功能均有较为明显的影响。 c. 先锋植物保育功能作用机理先锋植物保育功能源于其具有减弱强光、降低气温和土壤温度,提高空气相对湿度和改善土壤物理性质等作用,为目的树种种子萌发和幼苗生长营造了较好的微环境。 d. 先锋植物对目的植物生理生态学特性的影响在先锋植物下,目的树种主干的高茎比和平均节间长度、平均单叶面积、叶片SPAD值、比叶面积、叶片N含量、最大光合效率和表观量子效应等较大,叶片 C/N值、光补偿点、光饱和点和暗呼吸速率等较小。 ④ 创见与创新：揭示了南方石漠化区先锋植物保育功能的基本特征及其作用机理等,筛选和总结出“茶条木+青冈栎”、“银合欢+青冈栎”、“黄荆条+蒜头果”、“黄荆条+茶条木”和“任豆+青冈栎”等多个有助于提高目的树种生长量和定居成功率的“先锋植物+目的树种”新模式;首次发现外来先锋树种银合欢对中国特有珍稀濒危树种蒜头果具有强烈的抑制作用;完成论文8篇,其中已在中文核心期刊公开发表论文6篇;申请并获受理国家发明专利1项;主持制定广西地方标准2个（待发布）。参与培养硕士研究生2名,培养青年科技人员3人。 ⑤ 社会经济效益：在本项目执行过程中,其对先锋植物保育功能特征的最新研究成果已成功运用到“广西岩溶峰丛区石漠化治理人工诱导植被恢复技术推广与示范”（中央财政林业科技推广示范跨区域重点推广示范项目）和“主要入侵植物治理与生态修复技术研发及示范”（国家重点研发计划项目子课题）等项目研究中,其中利用“先锋植物+目的树种”组合模式对目的树种筛选、物种配置、生境改造和抚育管理等进行了优化,与常规方法相比,明显提高了目的树种的造林成活率和幼苗生长量,取得了比较良好的应用效果。