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高山林线课题组在分解者多样性影响碳分解研究中取得新进展

近日,国际植物土壤科学经典Top期刊《植物和土壤》“Plant and Soil”在线发表了我院森林培育专业博士研究生王利峰题为《主场优势和能力改变了高山森林交错带凋落叶易分解碳和顽固性碳分解》(Home-field advantage and ability alter labile and recalcitrant litter carbon decomposition in an alpine forest ecotone) 的科技论文,张健教授和刘洋教授为通讯作者,四川农业大学为唯一完成单位。

在体育比赛中,由于熟悉的场地、充分的休息、和热情的观众等诸多“外在因素”加持,相比在客场,主队往往在主场赢得比赛的几率更高,被称为“主场优势 (Home-field advantage) ”。该假说于2000年正式引入土壤生态研究,提议植物凋落物长期输入可以诱导当地分解者特殊化,进而加速自身凋落物分解。由于俱乐部合理运作、运动员天赋且无伤病困扰、和球场位置的合理搭配等诸多“内在因素”支持,主队本身实力可能很容易在主场取得胜利,因此主场优势不是绝对的。相似地,土壤生态研究中,“功能宽度假说(functional breadth hypothesis)”否定了土壤分解者的功能冗余,提议顽固的植物凋落物可以培养分解能力很强的分解者,这种分解者本身的“能力”便可以快速分解各种各样的凋落物。从主场效应中分离出“能力”是极为重要的。

威尼斯手机版游戏下载高山林线课题组依托四川农业大学高山森林生态系统定位研究站,选择了三种典型的植被类型,确定并收集了每个植被类型特有的典型植物凋落叶,进行了凋落叶交互移植分解实验,量化了分解的易分解碳和顽固碳如何响应主场效应和能力,发现:

1)主场效应显著影响了易分解碳分解,同意最新的提议:高质量的凋落叶率先支持分解者的竞争,在竞争中形成分解者的特殊化。主场效应也显著影响了顽固碳分解,支持经典的论证:低质量的凋落叶可以直接诱导其分解者的特殊化。

2)从针叶林,灌丛,到草甸,凋落物环境的顽固程度降低,能力对易分解碳分解的影响随之降低,支持了“功能宽度假说”。然而,能力对顽固碳的影响随之增加,猜测非生物环境显著调控了顽固碳的生物降解。

该项研究对于理解森林演替、人工林引种、和农作物种植下植物与土壤的交互反馈具有重要意义,为评估土壤肥力以及进行土壤碳库管理提供了新的思路。

Plant and Soil》2021年影响因子为4.993,该研究得到国家自然科学基金(31570605)和四川省中央引导地方科技发展专项(2020ZYD049)等项目资助。

全文链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s11104-022-05693-x



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