《杉木凋落物對土壤呼吸激發效應的機制》是依託福建師範大學，由陳光水擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：杉木凋落物對土壤呼吸激發效應的機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳光水
- 依託單位：福建師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
全球氣候變化將導致森林凋落物量增加並被預測能增加土壤碳吸存。但項目組前期對16年生杉木林DIRT試驗研究發現杉木凋落物對土壤呼吸有明顯的正激發效應，表明凋落物量增加可能反而不利於土壤碳吸存。但這種激發效應在根系去除時消失。對此，本項目假設，根系去除導致土壤微生物群落結構變化，特別是激發效應主要貢獻微生物類群的降低，導致了激發效應消失。本項目擬在該杉木林中新建DIRT樣地，利用13C示蹤配合磷脂脂肪酸分析技術，尋找激發效應主要貢獻微生物類群，並比較DIRT不同處理土壤微生物群落結構差異，驗證假設，並揭示杉木林凋落物對土壤呼吸激發效應機理。同時，持續觀測2006年建立的原DIRT樣地土壤呼吸，以確定激發效應的持續性。項目研究為深入揭示植物-土壤-微生物的複雜相互作用和森林土壤碳吸存機理提供依據，對完善森林碳循環模型和預測未來氣候變化對森林碳吸存的影響等有重要作用。
結題摘要
全球變化將引起植物向土壤有機物輸入的變化，而這種輸入的變化可能將對土壤有機碳產生激發效應，從而影響土壤碳吸存。然而這種激發效應的機理目前仍是當前國際研究急待解決的問題。基此，本項目選擇杉木中齡林為研究對象，通過設立枯落物輸入與移除處理（DIRT）樣地，研究杉木林凋落物對土壤呼吸（土壤有機碳分解）的激發效應及其可能機理。結果表明，野外觀測條件下，保留根系處理（L+R、NL+R、2L+R）時，可以觀測到凋落物輸入對土壤呼吸的正激發效應；相反，在去除根系處理（L+NR、NL+NR）中，凋落物輸入對土壤呼吸產生負激發效應。則這種激發效應在研究觀測期內仍能持續發生。在室內條件向不同DIRT處理土壤添加13C標記葡萄糖的短期培養過程中同樣發現了類似的現象，表明根系的存在與否影響了外源有機碳添加所產生激發效應的方向。並且根系去除與否顯著影響土壤微生物組成，與保留根系處理的相比，去除根系處理的土壤真菌和G-細菌PLFA量顯著降低，真菌/細菌比值降低，而G+/G-比值升高。室內添加凋落物分解表明，隨凋落物的分解，土壤微生物從r對策向K對策轉移。這些研究綜合，激發效應並不與土壤微生物的生長對策有關；根系的存在與否決定了激發效應的方向，而這可能主要與根系影響土壤微生物的碳和養分有效性，從而控制土壤微生物底物的碳/養分化學計量比有關。這種根系調控土壤微生物的化學計量比可能是外源有機物添加對土壤有機碳分解激發效應的重要機理。項目研究目前已發表相關論文5篇，其中SCI收錄2篇，國核心心期刊論文3篇；並已培養碩士1人。
