《亞熱帶城市草坪與片林土壤有機碳穩定性機制研究》是依託福建師範大學，由黃向華擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：亞熱帶城市草坪與片林土壤有機碳穩定性機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：黃向華
- 依託單位：福建師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
城市草坪與片林隨城市化進程快速擴張，其土壤固碳效益日益顯現。項目前期研究發現城市草坪SOC累積速率顯著高於片林，其機制尚不明確。本研究擬在原有研究基礎上，對草坪和片林添加外源碳（根屑和凋落物）進行原位培養，結合碳同位素技術、DGGE技術和核磁共振技術，分析外源碳輸入在草坪和片林土壤中的分解轉化、在團聚體中的分配差異、SOC化學結構變化和土壤微生物種群結構和酶活性的動態變化；旨在從SOC來源和物理化學、生物穩定性等角度深入揭示草坪SOC累積速率高於片林的原因，驗證相對於片林，草坪根系更傾向腐殖化，更有利於微團聚體的形成。本項目的開展將系統地揭示城市草坪和片林SOC穩定性機制，可為構建城市綠地有機碳循環模型和城市低碳發展策略提供理論基礎和數據儲備.
結題摘要
前期研究發現，草坪（C4植物）比片林（C3植物）具有更高的土壤固碳速率，本項目主要採用同位素示蹤方法，原位在不同土層對C3植物片林添加C4植物，對C4馬尼拉草坪添加C3植物，揭示馬尼拉草坪和蕃石榴片林土壤有機碳穩定性機制，研究結果表明： １、植物輸入使土壤有機碳庫先降後升，C4植物葉片的對土壤有機碳庫增匯作用最大（6.4±0.6 g.kg-1），C4根的增加量次之(4.4±1.3 g.kg-1)。一年後均以0.25~0.05mm徑級團聚體SOC增量最大，添加C3植物達9.9 gＣ.kg-1，增幅達161%。添加C4植物材料，增量和增幅分別達10.1 gＣ.kg-1和78%. 2、同位素研究結果顯示： C4 植物對SOC的貢獻大於C3植物；添加植物葉顯著大於加根處理。不同徑級團聚體累積外源植物碳全年平均速率由快至慢依次為0.25~0.05m，<0.05mm，2~0.25mm，>2mm ,草坪和片林累積速率最快分別達10.0 ± 2.8 g.kg-1.a-1和15.8 ± 3.6g.kg-1.a-1。兩類樣地源自添加植物的碳均在0.25~0.05mm 徑級中分配比例最大（37.5%~58.8%），小於0.05mm徑級中分布的最少（0.4~5.7%）. 3、土壤團聚體結構變化表明城市土壤的植物覆被類型可極大地影響不同大小團聚體的含量，從而影響土壤結構和性質。 ４、草坪的土壤生態系統的穩定性要優於番石榴片林生態系統，草坪的土壤微生物量碳（MBC）含量、各項磷脂脂肪酸含量及真菌/細菌比值均大於片林的值；Ｇ+/Ｇ-比值，蕃石榴片林〉草坪。植被類型和土壤深度均對微生物群落結構有顯著影響（P＜0.05）. 輸入的植物質碳源類型對微生物群落結構有主導性作用.外源C4植物添加可使蕃石榴片林的總微生物、細菌、真菌、叢枝菌根和放線菌的PLFAs的含量都顯著提高，G+/G-比值顯著降低（P小於0.05）(見表).最終顯著縮小了二者土的原有差異，使兩類樣地微生物群落結構趨同，且植物根比葉更易於提高微生物群落多樣性.C3 植物的添加降低水解酶活性，對酚氧化酶活性有激發作用；C4植物則表現為對水解酶活性皆有促進作用，對酚氧化酶的抑制作用.
