构建珍优乡土树种与松杉桉等常用造林树种的混交林是我国南方林业可持续发展的一个重要方向。近年来，伟德国际1946源于英国申卫军团队围绕树木茎干和枝条生长、根系分泌物、土壤微生物群落等主题开展多项研究，以此探究树种混交效应的形成机制及营林启示。系列成果发表于《Geoderma》、《Tree Physiology》、《ForestEcology and Management》等国际主流学术期刊。该系列进展主要涉及以下四个方面：

一、同龄与异龄混交对树木生长的长期动态影响

团队采用树木年轮学方法，在个体水平（共286株树木）重建了马尾松（Pinus massoniana）和红锥（Castanopsis hystrix）组成的同龄混交林（EMs）和异龄混交林（UEMs）及其相应的纯林的37年生长序列。结果显示，1）在EMs中，相较于纯林，马尾松和红锥的生长量分别降低20.8%和提高26.2%。然而，在混交的前17年内，马尾松的生长量并未受到显著影响，但在此之后则明显受到红锥的抑制。2）在UEMs中，马尾松与红锥的生长量较其纯林分别下降20.8%和26.2%，但随着混交时间延长，马尾松在混交30年后由受抑制转为受促进。3）UEMs中马尾松的相对生长量随旱季降水量增加而提升。总体而言，异龄混交有助于在长期尺度上促进树木生长，并提高林分应对未来降水变化的适应能力。而对于同龄混交林，应在生长快速且不耐荫的树种经历强烈光竞争之前实施间伐。研究结果以“Tree species mixing effects on the radial growth ofPinus massonianaandCastanopsis hystrix: A comparison between even-aged and uneven-aged stands”为题发表在Forest Ecology and Management（Top期刊，农林科学领域2区）上，研究团队2023级博士研究生陈仁杰为论文第一作者，申卫军教授为论文通讯作者。原文链接：https://doi.org/10.1016/j.foreco.2024.122058

二、树种混交促进枝条径向生长

混交改造对枝条径向生长的影响及其潜在的生理机制目前尚不清楚。团队以马尾松-红锥混交林（同龄混交林和异龄混交林）及其对应的纯林作为研究对象，通过量化枝条的年轮宽度和22种枝叶功能性状特征，探究树种混交对枝条径向生长的影响及其潜在生理机制。研究发现，1）树种混交整体上促进了马尾松和红锥枝条的径向生长，其中马尾松在同龄混交中的混交效应显著大于异龄混交。2）混交林中马尾松枝条径向生长的增加与更大的管胞径向直径和更高的水力传导效率相关，而红锥枝条径向生长的增加则与更大的比叶面积和更薄的叶片厚度有关。这些结果强调了树种混交是促进枝条径向生长的有效策略，当马尾松在混交林中达到过熟龄时，其正向混交效应降低，由此表明混交改造在林分发育早期阶段效益更大。研究结果以“Effects of tree species mixing on branch radial growth are related to plant functional traits: evidence from even- and uneven-aged mixtures ofPinus massonianaandCastanopsis hystrix”发表在Tree Physiology（Top期刊，农林科学领域2区）上，研究团队2021级硕士研究生牙佳琪为论文第一作者，申卫军教授和关心怡老师为论文共同通讯作者。原文链接：https://doi.org/10.1093/treephys/tpaf143

三、树种混交显著改变成过熟林的根系分泌物代谢组

森林管理策略（如树种混合）如何影响根系分泌物，特别是不同林龄阶段分泌物数量和质量的研究仍较为缺乏。基于此，团队选取了4个林龄梯度（25年、36年、46年和63年）的异龄马尾松-红锥混交林及马尾松纯林为研究对象，系统分析了马尾松根系碳分泌速率和分泌物代谢组学特征。通过测定并计算林分特征、根系性状和土壤理化性质等28个因子，以此探讨树种混交下各环境因素与根系分泌物之间的相互作用。

结果显示：1）树种混交对马尾松根系碳分泌速率影响有限，但却显著改变了根系分泌物的代谢组。2）各代谢物混交效应随林龄变化显著，46、63年林龄的混交效应最大，25、36年林龄的混交效应最小。3）根系性状是调控根系碳分泌速率混交效应随林龄变化的主要驱动因子，而林分特征和土壤性质主要调节分泌物代谢物混交效应随林龄的变化。研究结果以“Tree species mixing effects on root exudation rate and exudate metabolome: variations across forest stand age”发表在Tree Physiology（Top期刊，农林科学领域2区）上，研究团队2021级博士研究生何鹏为为论文第一作者，申卫军教授为论文通讯作者。原文链接：https://doi.org/10.1093/treephys/tpaf082

四、树种混交对土壤微生物群落的影响沿矿质土、根际土、根系组织变化

团队选取马尾松纯林（Pinus massoniana）（PP）、红锥（Castanopsis hystrix）纯林（PC）及2个树种的混交林（MF）作为研究对象，采集3个连续微生境梯度（非根际土、根际土和根系）的样品，利用高通量测序技术分析其微生物群落结构，同时测定土壤理化性质和胞外酶活性等指标，探究树种混交对土壤微生物群落的影响及其主要驱动因素。研究发现，1）树种混交对土壤微生物群落组成（相对丰度和功能组成）的影响较大，并显著增加根际土壤养分，缓解了土壤微生物的磷限制。2）MF的核心细菌和真菌群落介于PP和PC之间，这表明树种混交可能导致与2个树种相关的土壤微生物群落的组合。3）土壤pH值和NO_3^--N含量是影响土壤微生物群落的主要环境因子。4）树种混交对微生物群落的影响随微生境和季节的变化而呈现出显著差异，根际土壤和根组织的微生物多样性和网络复杂性分别最高和最低，根际区域的微生物受到树种混交的影响更为明显。研究结果以“Tree species mixingbegets admixture of soil microbial communities: Variations along bulk soil, rhizosphere soil and root tissue”为题发表在Geoderma（Top期刊，农林科学领域1区）上，研究团队2020级硕士研究生白昱欣为论文第一作者，申卫军教授为论文通讯作者。原文链接：https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2023.116638

上述系列研究受到国家自然科学基金（U24A20430,32271847），广西科技基地和人才专项项目（AD23026326，AD25069066），伟德国际1946源于英国君武学者人才引进项目（A3360051012），以及广西研究生教育创新计划项目（YCBZ2023024, YCSW2024032）等项目的资助。