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成都生物所在森林根系分泌物生态学效应研究中获进展
发表日期: 2014-09-04 作者: 尹华军 文章来源:生态中心
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 虽然树木通过根系分泌物释放碳(C)到土壤中已成为一个公认的事实,但有关森林根系碳通量大小影响因素及其生态学效应等方面知之甚少。外生菌根(ECM; Ectomycorrhizal)和丛枝菌根(AM; Arbuscular mycorrhizal)是温带森林内常见的两种菌根类型,两种菌根类型主导的森林样地具有截然不同的养分经济模式。比如,AM主导的森林凋落物分解速率较快,土壤主要以植物根系可直接吸收利用的无机氮为主;而ECM样地凋落物分解速率缓慢、土壤养分则主要以有机氮形式存在。那么,同一森林群落内两种类型菌根植物如何通过根系分泌物和根际激发效应来适应其独特的养分经济模式并不清楚。 

 中国科学院成都生物研究所地下生态学科组尹华军博士与印第安纳大学布鲁明顿分校Phillips博士等人合作,比较研究了同一温带森林内ECMAM树种根系分泌物通量变化及其介导的根际土壤CN循环过程差异,并将不同类型菌根植物根系C源输入诱导的微生物N循环变化外推到生态系统尺度上。研究发现,ECM树种不管在植株或者样地水平上,其根系分泌物输入量均显著高于AM树种根系分泌物量,并刺激了土壤微生物C-N代谢过程的根际激发效应。在生态系统水平上,ECM根系C源输入对森林土壤净N矿化速率的贡献约为32%,而AM根系对森林土壤净N矿化速率的贡献率仅为6%左右。与AM树种相比,ECM树种通过根系向土壤微生物投入更多的C源(更大的C代价)以换取更多有效养分(更高的养分收益)来满足植物生长需要。该研究初步揭示了根系分泌物通量大小及其诱导的生物地球化学循环过程是维持温带森林树种共存和群落稳定性的重要生理机制。 

 研究结果已发表于国际土壤学期刊Soil Biology & Biochemistry (2014)该研究得到了中科院公派出国留学计划访问学者项目和国家自然基金项目资助。

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