本项目以鼎湖山、鹤山、电白小良、雷州半岛等野外定位站为研究基地,10多名科技人员通过10年时间,对热带亚热带地带性植被及其演替序列和人工森林的大量定位观测,采用涡度相关、稳定性同位素、生态系统建模等关键技术手段,开展了生态系统尺度上碳、氮、水循环过程及其耦合循环过程的综合研究。本项目得到中国科学院、中国科技部、国家自然科学基金委、广东省自然科学基金、广东省林业局等多方资助以及与澳大利亚、美国、挪威、加拿大等多个国家的合作研究。主要研究成果如下:
1、发现了成熟森林在地上部分净生产力几乎为零时,土壤仍能以0.61吨C/年/公顷积累C。说明成熟森林生态系统是一个重要C汇,否定了一个近40年的旧学说--“成熟森林生态系统C循环趋于平衡”;
2、发现地带性森林已经达到氮饱和,氮沉降的增加将加快营养元素的流失,引起森林衰退,而其它类型森林则相反;找到了本区C/N=25 是一个重要的临界值,确定了本区域森林土壤CO2释放、凋落物分解与土壤硝化的量化关系。
3、阐述了森林恢复与水资源的定量关系,发现森林恢复在干旱区和湿润区分别造成50mm/yr和300mm/yr的水资源损失,发现了季节滞后规律,为不同区域的“退耕还林”、“森林恢复”提供指导。弄清了人为活动和全球变化作用下,生态功能过程的位移趋势;提供维持生态系统健康的调控技术和保障区域生态安全的策略。