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成都生物所在特异性根系分泌物组分所驱动的土壤C-N循环过程及其作用机制研究中获进展
发表日期: 2018-03-12 作者: 袁远爽 文章来源:生态中心
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 森林根系分泌物输入在森林土壤生物地球化学循环过程中的重要作用已获得了广泛的认可和极大的关注。然而,目前有关森林根系分泌物生态学效应研究主要聚焦了根系C源输入,而有关根系分泌物不同组分对土壤C-N养分循环过程的特异性影响研究甚少,一定程度上限制了对森林根系-土壤-微生物互作过程及其生态重要性的深入认识。 

 基于此,中科院成都生物研究所袁远爽博士在刘庆研究员和尹华军研究员的指导下,利用本研究团队自制的根际模拟装置(该技术装置已获得国家专利授权,专利号:201720602562.2),针对性地选取了两种不同能量特性的根系分泌物组分(葡萄糖和草酸,前者能量远高于后者),研究了两种模拟根系分泌物组分输入对西南亚高山森林土壤C-N养分转化过程的影响效应与作用机理差异。前期研究表明,相比于能量较高的葡萄糖而言,能量较低的草酸诱导了明显的土壤正C激发效应而显著降低了土壤总C含量(Yuan et al.,2017; Plant and Soil。进一步研究表明,两种根系分泌物组分通过调控了不同的非生物作用过程而驱动了差异化的土壤N转化过程。具体而言,草酸添加后打破了金属/矿物-有机复合体界面稳定性(降低了铁铝金属有机复合体(MOCs)和铁铝短程有序态(SROs)的含量),将被金属/矿物保护的有机质释放出来供土壤微生物和胞外酶分解利用,从而间接地促进土壤微生物对SOM分解,增加土壤N素的有效性。相反地,葡萄糖添加却显著增加了土壤中铁铝金属/矿物-有机质复合体的形成,使得保护态的SOM很难被土壤微生物和胞外N转化酶直接分解利用,从而诱导了相对较小的N转化速率。该研究丰富了森林根系分泌物介导的生物地球化学循环过程及其作用机理的新认识。 

 研究结果近期以题为Impacts of oxalic acid and glucose additions on N transformation in microcosms via artificial roots发表在国际土壤类期刊《Soil Biology and Biochemistry》上。该研究得到了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

   

  草酸和葡萄糖添加对土壤N转化过程的影响差异 


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