AMF促进土壤有机碳固持的机理会随其多样性改变吗?

基本信息
批准号:31770491
项目类别:面上项目
资助金额:58.00
负责人:唐旭利
学科分类:
依托单位:中国科学院华南植物园
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:徐姗,张静,钟思远,夏艳菊,熊鑫
关键词:
菌根丛枝菌根真菌多样性土壤有机碳常绿阔叶林
结项摘要

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) is widely considered as an important regulator for soil carbon (C) pool. However, due to lack of researches on the coupling of AMF diversity and its ecological multifunction, the knowledge gap still exists on whether the role of AMF in mediating soil C storage will be altered by changes in AMF diversity. Based on our previous studies of mycorrhizae resources in evergreen broadleaf forests, we propose a hypothesis that AMF diversity affects its regulation on soil organic carbon (SOC) accumulation. Specifically, AMF diversity will be altered by the succession stages in evergreen broadleaf forests and the mechanism underlying the regulation of AMF on SOC accumulation will shift from biochemical driving to chemical and physical protection during forest succession. To test this hypothesis, we examine AMF diversity along succession stages in evergreen broadleaf forests and the possible ways of regulation of AMF on SOC accumulation, including biochemical, chemical, and physical paths. The ultimate goal of this project is to illuminate the tendency of AMF diversity along the process of succession in evergreen broadleaf forests, to reveal the relationship between AMF diversity and plant diversity, to establish theoretical model for the regulation of AMF on SOC accumulation. This project will provide synthetical methods for evaluating the influence of AMF on soil C cycling; it will also provide first hand data for understanding the above- and belowground relationship in evergreen broadleaf forests. In addition, it will provide information to refine current knowledge on ecological multifunction in evergreen broadleaf forests under global change.

丛枝菌根真菌(AMF)是土壤碳库重要的调节者。AMF多样性研究近年来取得重要进展,然而对其多样性和生态系统功能的耦合研究十分有限,学术界关于AMF多样性变化是否引起其生态功能改变尚无定论。本项目基于对常绿阔叶林菌根资源的研究基础,提出AMF促进土壤有机碳固持的机理随其多样性变化的假设:AMF多样性随植物多样性变化而变化,在群落演替过程中AMF对土壤有机碳固持的影响机理存在由生物化学过程主导向化学、物理过程为主的方式变迁。为验证该假设,项目以常绿阔叶林及其演替系列为研究对象,以AMF多样性为切入点,从生物化学、化学、物理途径定量研究AMF对土壤有机碳累积的影响,阐明AMF多样性的变化及其与植物物种多样性的关系,分析AMF促进土壤有机碳累积的机制,解答AMF促进土壤有机碳固持的机理是否会随其多样性而改变的问题。研究结果可为评估常绿阔叶林地上地下多样性关联和探讨AMF对碳循环的影响提供科学依据。

项目摘要

土壤碳动态及其对环境因子变化的响应一直是全球变化相关领域研究的热点。由于对土壤生物学过程的认识相对薄弱,大量模型将土壤作为“黑箱”,因而不同模型对气候变化条件下全球土壤碳库的预测误差巨大。越来越多的宏观生态学研究强调土壤生物多样性对土壤碳动态的影响不容忽视。有研究表示,相对于其他微生物,丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)具有分布范围广、多样性较低、在土壤碳循环中起重要调节作用等优势,值得深入研究。以AMF 作为切入点,研究其多样性与植物多样性的关系和 AMF 对土壤有机碳固持的影响,可以为了解生态系统地下、地上多样性的关系,探讨土壤生物多样性对生物地球化学循环过程的影响提供新的视点。热带、亚热带地区,群落结构随森林恢复或演替阶段而存在差异,群落结构变化过程中AMF多样性或功能类群是否发生变化?AMF多样性的变化是否导致其促进土壤有机碳固持的机理发生改变?围绕上述问题,项目选择热带亚热带的常绿阔叶林自然演替系列、退化丘陵恢复系列、沿海台地恢复系列,构建植物群落多样性存在差异的研究对象,围绕“AMF促进土壤有机碳固持的机理会随其多样性改变吗”这一核心问题,从生态系统水平对丛枝菌根真菌多样性进行了评估,利用磷脂脂肪酸、高通量测序、13C核磁共振等方法定量研究AMF对土壤有机碳固持的影响,并从直接和间接两个途径分析AMF对土壤有机碳的贡献。项目从宏观生态学角度出发,评估了AMF多样性随植物群落多样性的变化规律,为探讨地上-地下生物多样性关系提供了新思路;将AMF特征磷脂含量与代谢产物相结合,从直接和间接两个途径辨析了AMF促进土壤有机碳固持的机理;辨析了热带亚热带森林生态系统AMF多样性对土壤碳累积的影响因素;阐明了亚热带森林演替过程中AMF对土壤有机碳固持的影响机制的变化。项目执行期间发表论文(含接受待刊)论文4篇,含SCI收录期刊论文1篇,培养研究生6名。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

DOI:10.7606/j.issn.1000-7601.2022.03.25
发表时间:2022
3

中国参与全球价值链的环境效应分析

中国参与全球价值链的环境效应分析

DOI:10.12062/cpre.20181019
发表时间:2019
4

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

DOI:10.5846/stxb201912262800
发表时间:2020
5

生物炭用量对东北黑土理化性质和溶解有机质特性的影响

生物炭用量对东北黑土理化性质和溶解有机质特性的影响

DOI:10.19336/j.cnki.trtb.2020112601
发表时间:2021

唐旭利的其他基金

相似国自然基金

1

钙对黑垆土农田土壤有机碳固持的作用及机理

批准号:41661072
批准年份:2016
负责人:俄胜哲
学科分类:D0710
资助金额:38.00
项目类别:地区科学基金项目
2

滨海地区盐渍土改良对土壤有机碳固持的影响机理

批准号:41701371
批准年份:2017
负责人:李建国
学科分类:D0701
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

中国北方保护性耕作体系下土壤有机碳固持特征与机理研究

批准号:40801108
批准年份:2008
负责人:陈海青
学科分类:D0710
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
4

亚热带-温带过渡区森林土壤有机碳固持机制及其微环境制约

批准号:31470623
批准年份:2014
负责人:孙建新
学科分类:C1606
资助金额:96.00
项目类别:面上项目