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成都生物所在森林根系分泌物组分所驱动的土壤碳循环研究中获新进展

文章来源:成都生物所 发表时间:2017-07-25

  根系分泌物在驱动森林土壤C-养分循环过程中扮演着非常重要的作用。然而,纵观已有研究,绝大部分仅关注了森林根系分泌物C源输入-土壤过程的偶联效应,而不同根系分泌物组分输入对土壤过程和功能的特异性影响研究甚少,一定程度上限制了对植物根系-土壤-微生物互作的深入认识。 

  中国科学院成都生物研究所博士研究生袁远爽和赵文强副研究员在导师刘庆研究员和尹华军究员的指导下,利用研究团队自制的根际模拟装置,比较了葡萄糖、草酸和甘氨酸三种能量特性具有明显差异的根系分泌物组分对亚高山人工林土壤碳循环的影响。结果发现,三种分泌物组分通过诱导不同的微生物机制而驱动差异化的土壤C发效应。草酸通过促进微生物与胞外酶活性,从而增强土壤有机质矿化过程而表现出正激发效应(即降低土壤C含量)。相反地,甘氨酸添加则通过抑制了微生物与胞外酶活性而诱导了负的土壤C激发效应(即增加土壤C积累)。葡萄糖添加虽然也导致土壤微生物活性增强,但土壤C积累却明显增加,这可能与葡萄糖作为易同化碳和能源物质直接被微生物偏好利用而较小影响土壤有机质矿化过程有关。 

  该研究表明,不同根系分泌物组分对土壤碳循环的影响及其潜在的驱动机理具有较明显差异。因此,未来陆地生态系统碳循环模型构建应充分考虑特定根系分泌物组分对土壤C循环的差异化效应,以便更准确地预测陆地生态系统碳循环动态。 

  研究结果近期发表在国际土壤类期刊《Plant and Soil》上。该研究获得国家重点研发计划项目,中科院拔尖青年人才项目和国家自然科学基金等项目的资助。  

  原文链接 

   

  图一 三种根系分泌物组分对土壤总碳含量的影响 

   

  图二 三种根系分泌物组分对土壤C过程的处理效应 

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