《磷對中亞熱帶森林細根分解的影響及作用機制》是依託福建師範大學，由林成芳擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：磷對中亞熱帶森林細根分解的影響及作用機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：林成芳
- 依託單位：福建師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
N有效性調控溫帶生態系統碳的光合吸收和分解損失。在土壤風化嚴重、P有效性低的熱帶亞熱帶地區，凋落物分解調控機制尚不明確,影響準確預測全球環境變化情景下生態系統碳循環。本項目基於前期研究結果，選取兩片樹種相似、土壤P有效性有顯著差異，由花崗岩和石灰岩發育的天然林為樣地；選取米櫧(高P)和杉木(低P)細根，並把米櫧+杉木細根混合，構成底物N/P比梯度。野外採用網袋法測定分解過程凋落物乾重、有機碳組分損失和N、P養分釋放速率；比較同種細根在不同林分，不同細根在相同林分的分解速率，驗證底物或土壤Ｐ有效性控制細根分解的假說；通過外源P添加和施石灰，驗證P有效性提高對低P底物和低P土壤的分解促進作用更強的假說。室內把不同細根進行培養，驗證細根混合使N、P養分均衡而促進分解，添加P促進低N/P比細根分解加速的假說。測定分解過程降解纖維素和木質素的微生物和胞外酶活性，揭示P對中亞熱帶細根分解的調控機制。
結題摘要
磷是限制森林生產力和其他生態系統過程的重要元素，然而磷對凋落物分解的影響及其作用機制尚不明確。本項目在磷有效性普遍較低的中亞熱帶地區，探討磷有效性對森林細根分解的作用機制。 主要研究內容分為以下四個部分：1.採用尼龍網袋，把構成底物養分有效性梯度的米櫧、米櫧+杉木和杉木細根分別置於土壤磷有效性不同的花崗岩和石灰岩發育的天然常綠闊葉林中分解，測定細根的乾質量、有機碳組分損失和養分釋放速率；2. 在室內把米櫧、米櫧+杉木和杉木細根置於石英砂培養皿中分解，比較在添加和不添加 P 情況下，三種細根乾質量損失速率；3. 比較在外源 P 添加情況下，米櫧、米櫧+杉木和杉木細根分解的乾質量、有機碳組分損失和養分釋放速率；4. 測定三種細根分解過程凋落物和土壤中 6 種胞外酶活性以及微生物生物量的動態，分析 P 添加情況下細根分解速率的差異與酶活性變化的關係。 研究發現：1.高P有效性、石灰岩發育的寧化天鵝洞森林中細根分解速率低於低P有效性、花崗岩發育的三明三元區格氏栲森林中的細根分解；2.不同的底物在相同的環境下分解，高P含量底物，如米櫧根比杉木根分解快；3.室內培養的情況下，加P促進了細根分解，且對P含量較低的杉木細根分解促進作用更強；4.野外控制情況下，加P對低P底物分解促進作用更強；5. 在2年分解期內，各處理細根中纖維素水解酶（CBH）、酸性磷酸酶（AP）、β-葡萄糖苷酶（BG）、β-N-乙醯氨基葡萄糖苷酶（NAG）活性的變化呈先上升後下降的趨勢，而過氧化物酶（PerOx）和酚氧化酶（PhOx）活性呈上升的趨勢。不同處理中P添加提高了CBH、BG、NAG、PhOx和PerOx活性，而抑制了AP活性。相關分析表明細根分解速率與AP活性呈顯著的負相關，與PerOx、PhOx活性呈顯著的正相關（P＜0.05）。 研究結果充分表明，P有效性限制了亞熱帶森林凋落物的分解速率。研究同時表明AP活性與PerOx、PhOx活性能指示凋落物的分解速率。研究結果加深了對熱帶亞熱帶地區凋落物分解的認識，有利於對區域生態系統碳循環的準確預測。
