沈阳生态所揭示团聚体周转动态与根际激发效应的紧密关联

  根系既能驱动土壤团聚体周转(aggregate turnover),在团聚体的形成(formation)和破碎(breakdown)过程中调控土壤有机碳的稳定和分解,也能驱动根系-土壤互作,产生根际激发效应(rhizosphere priming effectRPE)。然而,受限于方法,二者间的机制性联系目前仍停留在假说阶段(即“团聚体周转假说”),缺少直接实验证据。 

  鉴于此,永利娱高ylg060net地下生态过程团队借助稀土氧化物标记和天然13C同位素示踪技术,发现植物生长和种类显著影响团聚体周转速率,总体表现为团聚性增加(aggregation),即大团聚体(larger aggregates)形成大于破碎过程,物种间团聚体周转速率的差异与细根属性有关;植物种间根际激发效应的差异与团聚体周转速率的差异趋于一致,意味着二者之间存在着显著的正向关联。基于这些新发现,发展了一个以团聚体周转为核心的土壤有机碳动态变化框架——“key”模型(图1):根系加速的团聚体周转引起的团聚体破碎过程可提高根际激发效应,同时团聚体形成过程可固持根源碳,二者的平衡调控土壤碳的动态变化。该模型将为精确预测土壤有机碳动态提供理论参考。 

  

1 以团聚体周转为核心的土壤有机碳动态变化框架——“key”模型 

    

  该成果近期以“Rhizosphere priming is tightly associated with root-driven aggregate turnover”为题在Soil Biology & Biochemistry在线发表。地下生态过程组博士生王小红和阴黎明助理研究员为共同第一作者,王朋研究员为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划国家自然科学基金等项目的支持。 

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