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原名:Root exudation patterns of Chinese fir after thinning relating to root characteristics and soil conditions译名:杉木间伐后根系分泌物输入模式与根系特征和土壤条件有关期刊:Forest Ecology and ManagementIF:4.384发表时间:2023.4第一作者:Jiahao Zhao摘要背景:根系分泌物对森林生态系统地下碳分配和养分循环至关重要。在亚热带地区,关于森林管理活动(如间伐)对成熟森林根系分泌速率的影响鲜有研究。方法:本实验以29年林龄的杉木人工林为研究对象,探究三种不同间伐强度条件下,即对照组(不间伐),轻度间伐(LIT,砍伐的30%树木个体)和重度间伐(HIT,砍伐的70%树木个体),根系分泌速率(单位质量、长度和面积)的变化模式。结果:研究表明,根系分泌物速率在间伐后增加,并表现出明显的季节动态:即夏季较高而冬季最低。分泌物速率与微生物量碳和微生物量氮呈正相关。此外,根系分泌物速率与根尖数量和根系活力呈正相关。随着根直径的增加和比根面积的降低,根系释放更多分泌物,表明杉木的采取资源保守型策略的根系更倾向于选择促进分泌物的释放而不是通过优化形态特征来获取养分。此外,间伐总体上降低了杉木人工林的土壤总碳含量。其中,重度间伐条件下土壤总碳含量高于轻...
发布时间: 2023 - 06 - 21
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发布时间: 2021 - 12 - 01
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标题:Carbon allocation to the rhizosphere is affected by drought and nitrogen addition译名:干旱和氮添加影响根际碳分配期刊:Science of The Total EnvironmentIF:6.256发表时间:2021年7月9日第一作者: Ruzhen Wang 通讯作者:Feike A. Dijkstra论文id:https://doi.org/10.1111/1365-2745.13746摘要植物光合产物碳(C)分配至地下后,可与菌根真菌交换养分,也可作为根际沉积进入土壤,通过微生物矿化有机质(SOM)为植物提供养分。然而,水分和氮(N)有效性如何影响根际C分配(包括丛枝菌根真菌,共生体和根际沉积物)仍不明确。本研究使用13CO2脉冲标记实验来评估澳大利亚草地干旱和N添加对地下土壤和根的13C分配的影响,并检验了他们与丛枝菌根(AMF)定殖(Mycorrhizal colonization)间的关系。还验证了AMF与前期研究报道的根呼吸和根际沉积物分解之间的关系。结果发现,干旱均降低了分配至土壤和根系的过量13C的绝对量,可能是由光合C固定较少导致。相反地,干旱导致更多比例的过量13C分配到了土壤,而不是根系生物量中,说明更多的C分配到根际沉积和用于AMF生长与菌丝延伸。然而,与干旱不添加N 的处理相比,N添加与干旱的效应相反。具体地,N添加导致更大比例的过量C分配到根系,而更少分配于土壤,这与更高的土壤N和磷(P)有效性,根生物量和根尖数增加一致。说明养分限制的缓解促进了植物将相对多的C投资于根系生长和根系形状调节,而较少的C投资于根际沉积和菌根共生。菌根定殖与根沉积分解速率呈负相关,而与根系生物量和根系呼吸中过量的13C均呈正相关,表明菌根共生与根际沉积之间可能存在C分配的权衡。综上所述,该草地的地下C分配可以通过菌根定殖介导,受水分和养分有效性的强烈影响。背景超30%的光合固定C可能被分配至地下用于植物养分获取的C投资,尽管这因树种,生长阶段和环境条件而异。地下C投资可与菌根真菌交换养分,但也能通过细根沉积在根际,被称为根际沉积(包括活根,根共生体,衰老和死亡根系流失的化合物),可能诱导微生物矿化并释放封锁在SOM中的养分。C向菌根的分配是植物通过菌丝网络维持养分吸收和在干旱或养分限制等胁迫环境下生存十分重要的过程,其中,AMF是最常见的类型。根际沉积通过促进土壤微生物周转和SOM分解导致养分活化。因此,菌根共生和根际沉积均消耗了光合固定C,并且越来越多的证据表明这两...
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发布时间: 2021 - 11 - 23
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标题:Root control of fungal communities and soil carbon stocks in a temperate forest译名:温带森林中真菌群落和土壤碳储量的根系控制期刊:Soil Biology and BiochemistryIF:6.265发表时间:2021年8月14日第一作者和通讯作者:Emily D. Whalen论文id:https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2021.108390摘要森林土壤有机质(SOM)来源于地上和地下植物输入,很大比例的植物源有机碳(SOC)在形成SOM前经真菌群落处理。尽管真菌在凋落物和根系输入中的核心作用被人熟知,但关于真菌群落组成与地上凋落物和根输入相对转化为SOM的关系仍知之甚少。破坏性输入和去除实验(DIRT)提供了一个可以验证森林土壤地上凋落物和根输入长期单独或联合移除效应的系统。本研究通过DIRT实验测定了北方温带森林中根系和凋落物去除处理下的真菌生物量(麦角固醇),群落组成(ITS2)和群落构建(零模型),并将土壤C与真菌群落参数相联系。根,而不是凋落物,存在显著不同的真菌群落组成,并驱动了更随机的群落构建。根系与较高真菌生物量(尤其是外生菌根真菌和腐生真菌 )和较高土壤C储量相关联。由此产生的真菌生物量和土壤C之间的强烈正相关关系似乎是由腐生生物量特别驱动。真菌群落是地上地下植物输入并转化为SOM的重要介导子,表征其组成可能利于提升对植物输入对形成SOM的相对重要性的理解。背景森林土壤是个巨大的C汇,其C来源于地上和地下植物资源输入,即叶凋落物和根。植物C输入地下并进入SOM库中,可以储存几天至上千年。SOM的持久留存主要有两种途径:1)来自凋落物的可溶性化合物的淋溶和直接矿物稳定。2)微生物对植物C的加工和微生物残体的后续稳定,包括代谢产物。许多证据表明植物C的微生物加工和生物合成是SOM形成和稳定的主要途径,微生物作为介导者在SOM发展中发挥着关键作用。在森林土壤中,植物C输入主要由真菌转化,真菌是主要的分解者和生态系统中微生物SOM的贡献者。外生菌根真菌和腐生真菌作为温带森林中最丰富的两类真菌,在土壤C循环中扮演着重要角色。外生菌根真菌( ECM )是与根相关的互生菌,高达35 %的净初级生产通过其根寄主分配给ECM。此外,ECM还可能通过酶或芬顿化学氧化反应在地上凋落叶的腐烂中发挥着重要作用。尽管ECM不代谢凋落物分解过程中释放的C,但地上植物凋落物被认为是ECM的重要养分来源,尤其是N,因此预计这些资源将影响它们的丰度和或组成...
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发布时间: 2021 - 11 - 04
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译名:北方针叶林自然氮供给梯度下外生菌根菌丝体的碳-氮关系原名:Carbon-nitrogen relations of ectomycorrhizal mycelium across a natural nitrogen supply gradient in boreal forest期刊名称:New Phytologist影响因子: 10.151 (2020)第一作者:Höberg, M, N摘要:树木向外生菌根(ECM)真菌供应的光合作用固定碳(C)是随着植物氮(N)供给的增加而减少,然而植物氮供给的变化是如何影响真菌营养及其生长仍有待阐明。作者在一个自然土壤N供给梯度下的北方针叶林样地,采用放置装填石英砂的网袋的方法,加入有机N(15N-,13C-标记)源或不加,测定ECM外延菌丝的生长及其对C和N的利用。研究发现:随着N供给的增加,菌丝C:N比下降。在低N供给水平下,但外加N促进菌丝生长。菌丝对外加C、N的吸收与C、N的供给呈反比关系。当背景N含量较低时,菌丝对外加N的利用越高;当光合固定C较低时,菌丝对外加C的利用越高。本文认为当土壤N缺乏且乔木对ECM真菌的地下碳分配较高时,ECM的生长受N限制;而当土壤N供给较高且乔木对ECM真菌的碳分配较低时,ECM真菌的生长受C限制。这说明在低养分供给情况下,北方针叶林ECM真菌在土壤N留存中发挥重要的作用,而在养分丰富的情况下,其重要性下降。  研究背景:大量的研究表明外加N促进了北方温带ECM森林的植被生产力。然而,在野外原位的植物-土壤条件下,ECM真菌对N供给变化的生理响应的认识仍十分缺乏。通常,植物生长受到N限制,而土壤微生物则受到C限制。ECM真菌依赖于宿主植物的光合C供应,这种供应的减少可能导致ECM的C缺乏并改变其生物量、物种丰富度和群落组成。目前,ECM真菌树木仅仅作为树木根系系统的延伸,或者其生长于宿主一样,也受到大多数北方森林土壤低N供给的限制,这仍然是一个悬而未决的问题。由于树木地下C分配和养分供给的季节和空间差异性,ECM共生体对N供给变化的响应可能更加敏感且多样化。本研究聚焦于不同碳、氮供应条件下土壤中ECM外延菌丝的碳氮关系及生理特性。我们假设,当树木响应低N有效性,光合作用产物的地下C分配相对较高,ECM与植物同时受到N-限制,N添加能刺激ECM菌丝的生长;而当土壤N有效性高时,由于树木的地下C分配量低,菌丝生长受到C-限制。研究旨在检验:(1)氮贫乏森林ECM菌丝的生产是否受到N限制?(2)随着自然氮供应的增加和树下碳分配的减少,菌丝生长的N限制...
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发布时间: 2021 - 10 - 29
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摘要植物菌根互作调节了植物氮(N)的限制,并可以为CO2增加对植物生长影响的持续时间和强度提供模型预测信息。在成熟的温带森林中,随着自然土壤养分梯度的增加,红栎(Quercus rubra L.)对CO2增加 (iCO2)的施肥反应呈积极的、但依赖于环境的树木年代学证据。我们通过外生菌根(ECM)真菌N觅食性状相关的宏基因组测量和植物吸收无机氮(IN)和土壤有机质绑定N (N-SOM)的树木年代学模型共同来研究这种异质性响应。在IN有效性较低的土壤条件下,N-SOM可以促进树木生长,ECM真菌群落具有更大的降解SOM和获得N-SOM的基因组潜力。这些树经历了38年的持续CO2施肥。相比之下,植物在IN丰富的土壤中生长,与之共生的ECM真菌群落具有较低的SOM降解能力,iCO2对树木生长并无显著影响。本研究阐明了ECM真菌群落的N觅食性状分布会如何影响树木对N-SOM的获取及后续其对iCO2的生长响应。研究背景逐渐升高的CO2刺激了全球范围内的总初级生产力,地球系统模型(ESM)指出这种效应可延续至2070年。虽然全球范围的研究推断出适度的历史施肥效应,但在成熟森林生态系统规模上,CO2增加刺激生产力的证据尚不明确。在成熟森林中进行的CO2富集控制实验表明CO2升高(eCO2)对树木生长存在着正的、适度的和饱和的响应。氮(N)有效性,特别是在成熟的森林被广泛认为制约了树木生长对CO2的响应。植物氮限制通常与IN的有效性有关,而IN需通过微生物矿化土壤有机质(SOM)转化而成。相比之下,土壤有机质绑定N (N-SOM)被认为是植物无法直接获得的, ESM模型中很少考虑N-SOM的作用。然而,对N-SOM的收收可能是特定植物短期适应IN供给不足的重要途径。植物对N-SOM的吸收取决于外生菌根(ECM)真菌共生体的活性。ECM真菌可能酶降解和非酶降解机制获得N-SOM。尽管ECM群落为植物提供了大部分的N,但ECM群落及其N-觅食特性与植物对iCO2响应之间关系的研究及其缺乏,极大地限制ECM宿主植物生长对iCO2相应的准确预测。植物与ECM形成互惠共生关系以最大化获取氮和最小化植物碳(C)支出(C投资的N收益)。不同的ECM类群降解SOM的能力差异很大,更强的分解能力需要更多的植物C投资。在IN有效性较低的条件下,选择获取N-SOM可能更加有利。我们推测由于N- SOM和IN都对树木生长有贡献。因此,与具有更强分解潜力的ECM群落共生的树木(即生长在IN贫乏土壤中)的对iCO2的响应最大。相反,树木氮源以IN为主(即生长在IN丰富的土壤中),树木对iCO2的...
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发布时间: 2021 - 10 - 28
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中国生态学大会第二十届2021年10月25日,由中国生态学学会主办,上海师范大学承办的第二十届中国生态学大会在上海顺利召开。大会主题为“生态科学新使命:促进生态安全与绿色发展”。本次大会设有大会特邀报告会、专题分会场报告会、墙报展示、全国生态学研究生论坛等形式,同时举办与生态学相关的科研仪器、设备、软件、文献出版和生态产品展示活动,栢晖生物作为本次会议唯一一家参展的第三方科研检测机构,受到广大参会者的关注。
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