多年生能源作物皇竹草地碳增匯的土壤生態化學機理

《多年生能源作物皇竹草地碳增匯的土壤生態化學機理》是依託華南農業大學，由駱世明擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：多年生能源作物皇竹草地碳增匯的土壤生態化學機理
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：駱世明
• 依託單位：華南農業大學

項目摘要

陸地碳增匯是低碳經濟與減緩全球變暖的主要方向之一，多年生能源禾草作物皇竹草（Pennisetum hydridum）具有顯著的生物固碳增匯效應。本項目圍繞皇竹草高生產力-皇竹草內生固氮菌-皇竹草化感作用-土壤有機質積累（碳匯）的微生態過程，以C4植物皇竹草內生固氮菌－提高皇竹草生物量-皇竹草化感作用-支持特異的土壤動物與微生物群落-皇竹草根系與凋落物相對低腐解和高保存率-土壤有機碳積累（碳匯）-退化土壤質量的改善為基本科學假說,探究能源植物皇竹草高生產力（有機碳C庫輸入增加）與高土壤有機碳積累（有機碳分解輸出減少）的土壤生態化學機制,明確皇竹草內生固氮菌和間種的田菁固氮菌的固氮增碳、皇竹草化學成分與化感作用、土壤微生物與動物的功能、土壤有機碳的積累之間關係的生態化學機制，評估能源作物生態固碳機理和碳匯潛力，為我國能源作物發展與生態系統碳增匯管理提供科學依據。

結題摘要

陸地碳增匯是低碳經濟與減緩全球變暖的主要方向之一，多年生能源禾草作物皇竹草（Pennisetum hydridum）具有顯著的生物固碳增匯效應。本項目的研究思路是通過皇竹草高生產力、皇竹草內生固氮菌、皇竹草化感作用、土壤有機質積累（碳匯）的微等生態過程，來探究能源植物皇竹草高生產力（有機碳C庫輸入增加）與高土壤有機碳積累（有機碳分解輸出減少）的土壤生態化學機制。研究明確了皇竹草C4植物有高光合力、高生長勢、能藉助內生聯合固氮菌，通過龐大根系和較多根系分泌物，實現土壤改良和增加地上地下部碳匯,。研究從機制上闡明了皇竹草的高生產力生物量構件、皇竹草內生固氮菌與土壤動物多樣性、皇竹草根系分泌物與殘茬腐解、以及對土壤碳氮循環、有機碳積累與碳增匯這個科學問題。研究還明確了禾本科皇竹草與豆科田菁所構成的間作系統並不能達到低投入高生物多樣性的複合能源草地（Low-Input High-Diversity Grassland， LIHD）系統的高生物量和土壤碳增匯效應。研究結果為評估能源作物生態固碳機理和碳匯潛力，為我國能源作物發展與生態系統碳增匯管理提供了科學依據。