沈陽生態(tài)所木本植物根際激發(fā)效應研究取得進展
2020-10-12
沈陽應用生態(tài)研究所
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植物根系與根際微生物間的相互作用顯著影響土壤有機碳分解,即根際激發(fā)效應(Rhizosphere Priming Effect,RPE)。眾所周知,木本植物根系具有相對復雜的結(jié)構(gòu),根據(jù)形態(tài)和功能的差異可分為吸收根(absorptive roots)和運輸根(transport roots)兩個部分。相比運輸根,吸收根可能是引起根際激發(fā)效應的主要部位。因此,根系碳分配(吸收根vs.運輸根)及功能屬性與根際激發(fā)效應間的關(guān)聯(lián)研究顯得尤為必要。
借助自然豐度13C同位素示蹤技術(shù),中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所地下生態(tài)過程組研究人員以多種木本植物幼苗為對象開展系列實驗,旨在探尋吸收根碳分配及其功能屬性如何影響根際激發(fā)效應。研究發(fā)現(xiàn),根際激發(fā)效應與吸收根碳分配間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。相比以往忽略區(qū)分根系功能的研究結(jié)果,本研究展現(xiàn)的相關(guān)關(guān)系更強,直接證明不是運輸根而是吸收根在引起根際激發(fā)效應方面起主導作用。更重要的是,研究發(fā)現(xiàn)樹種間吸收根的比表面積能夠解釋單位吸收根生物量根際激發(fā)效應的絕大部分變異。原因在于比根表面積可調(diào)控根際沉積,因為比根表面積較小的根系通常具有較粗的直徑和較高的菌根真菌侵染率,所以該根系根際區(qū)域更大,微生物活性更高。該研究為根際激發(fā)效應的尺度外推和模型嵌入提供了新路徑。
該研究以Linking absorptive roots and their functional traits with rhizosphere priming of tree species為題在Soil Biology & Biochemistry上發(fā)表。沈陽生態(tài)所助理研究員陰黎明為論文第一作者,沈陽生態(tài)所研究員王朋和北京大學研究員朱彪為論文共同通訊作者。研究獲得國家重點研發(fā)專項,中科院戰(zhàn)略性先導科技專項(B類)和國家自然科學基金委等項目資助。
論文鏈接
木本植物吸收根調(diào)控根際激發(fā)效應概念圖
植物根系與根際微生物間的相互作用顯著影響土壤有機碳分解,即根際激發(fā)效應(Rhizosphere Priming Effect,RPE)。眾所周知,木本植物根系具有相對復雜的結(jié)構(gòu),根據(jù)形態(tài)和功能的差異可分為吸收根(absorptive roots)和運輸根(transport roots)兩個部分。相比運輸根,吸收根可能是引起根際激發(fā)效應的主要部位。因此,根系碳分配(吸收根vs.運輸根)及功能屬性與根際激發(fā)效應間的關(guān)聯(lián)研究顯得尤為必要。
借助自然豐度13C同位素示蹤技術(shù),中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所地下生態(tài)過程組研究人員以多種木本植物幼苗為對象開展系列實驗,旨在探尋吸收根碳分配及其功能屬性如何影響根際激發(fā)效應。研究發(fā)現(xiàn),根際激發(fā)效應與吸收根碳分配間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。相比以往忽略區(qū)分根系功能的研究結(jié)果,本研究展現(xiàn)的相關(guān)關(guān)系更強,直接證明不是運輸根而是吸收根在引起根際激發(fā)效應方面起主導作用。更重要的是,研究發(fā)現(xiàn)樹種間吸收根的比表面積能夠解釋單位吸收根生物量根際激發(fā)效應的絕大部分變異。原因在于比根表面積可調(diào)控根際沉積,因為比根表面積較小的根系通常具有較粗的直徑和較高的菌根真菌侵染率,所以該根系根際區(qū)域更大,微生物活性更高。該研究為根際激發(fā)效應的尺度外推和模型嵌入提供了新路徑。
該研究以Linking absorptive roots and their functional traits with rhizosphere priming of tree species為題在Soil Biology & Biochemistry上發(fā)表。沈陽生態(tài)所助理研究員陰黎明為論文第一作者,沈陽生態(tài)所研究員王朋和北京大學研究員朱彪為論文共同通訊作者。研究獲得國家重點研發(fā)專項,中科院戰(zhàn)略性先導科技專項(B類)和國家自然科學基金委等項目資助。
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木本植物吸收根調(diào)控根際激發(fā)效應概念圖
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責任編輯:江澄