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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

成都生物所在森林根系分泌物生态学效应研究中获进展

  森林根系分泌物日益被认为是驱动生态系统过程的重要调控因子。目前关于根系分泌物生态效应的研究大多仅关注了根系分泌物C输入,而忽略了根系分泌物C:N化学计量特征(exudate stoichiometry)和土壤养分有效性等对土壤生物化学循环过程的调控效应,限制了对森林根系-土壤-微生物互作机制的全面深入认识。

  中国科学院成都生物研究所地下生态学科组尹华军等通过模拟控制试验,探究了不同C:N化学计量特征的根系分泌物对亚高山两种森林类型(天然林和人工林)土壤C激发效应及相关的微生物过程影响的差异。研究发现:根系分泌C添加对两种林分土壤均诱导C正的激发效应(即土壤C降低),而N添加则缓和乃至抑制土壤C正激发效应。有趣的是,两种林分土壤微生物和胞外酶特性对根系分泌物C添加表现出截然不同的响应趋势。对人工林土壤(低N)而言,根系分泌物C添加导致人工林土壤微生物生物量与胞外酶活性均增加,与传统的微生物共代谢理论(microbial co-metabolism)一致。相反地,对天然林土壤(高N)而言,虽然根系分泌物C添加也诱导了土壤正激发效应,但天然林土壤微生物量与胞外酶活性却呈现出明显的降低趋势,这对传统幸运28 的微生物共代谢理论是一个挑战,暗示着非微生物作用机制也是调控根系分泌物激发效应的另一重要途径。该研究进一步丰富了森林根系分泌物对土壤C-养分循环过程影响机制的全面认识。

  研究结果已发表于国际土壤学期刊《应用土壤生态学》(Applied Soil Ecology,2016)。该研究得到了中科院前沿科学重点研究项目和国家自然基金项目资助。

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