以氣候變暖為主要特徵的全球氣候變化的生態學效應越來越受到人們的關注和重視。但受研究手段和方法的限制,目前有關全球變化對陸地生態系統影響的研究主要集中在地上部分,而鮮為人知的地下部分嚴重製約著生態系統與全球變化研究的理論拓展。這其中,尤以根系生命活動調控為核心的根際過程及其生態學效應的認知最為缺乏。作為連結植物和土壤的關鍵通道,根系不但為植物吸收養分和水分,同時地下根系的生長、細根周轉、分泌物、菌根等生命活動過程與土壤生態過程和功能緊密相聯,根際生態學已經成為全球變化研究中最為活躍、最敏感的研究領域。
中國科學院成都生物研究所生態恢復重點實驗室劉慶課題組在前期對亞高山森林研究的基礎上,以亞高山針葉林主要樹種雲杉為試驗材料,採用紅外輻射模擬增溫和外施氮肥的方法,研究了氣候變暖和施肥對植物根系生長、根際土壤生態過程以及微生物過程的影響,並初步揭示了根系特性與根際土壤過程之間的內在聯繫。結果發現,增溫和施肥總體促進了幼苗的生長和生物量積累,但對根際土壤生態過程的影響各不相同;增溫導致根際土壤有機質和硝態氮含量顯著增加,而施肥卻顯著降低了根際土壤有機質和銨態氮含量;植物總生物量與根系生長特性(比根長、細根活力和細根生物量)呈顯著的正相關性,而與根際土壤微生物過程(微生物生物量C和N、NH4+-N含量)呈顯著的負相關性。
本研究結果將有助於加深典型森林生態系統地下過程對全球氣候變化的響應認識。研究論文發表於《生態研究》(
Ecological Research)。(來源:中科院成都生物研究所)
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