亚热带木本植物根际激发效应

作     者：董宏鑫 

作者单位：重庆三峡学院 

学位级别：硕士

导师姓名：林俊杰

授予年度：2023年

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

主      题：土壤有机碳 光合作用 植物-微生物反馈 树种 13C标记 

摘      要：植物活根通过根际启动效应(RPE)调节陆地生态系统的碳循环。然而,野外条件下亚热带成熟大树RPE的方向和幅度及其影响因素尚不清楚。我们采用野外二氧化碳收集装置和天然13C同位素示踪技术,将3种针叶树种(根δ13C为-28.79‰～-27.92‰)和4种阔叶树树种(根δ13C为-29.98‰～-28.64‰)的活根埋在经过20年单作的甘蔗土壤(土壤δ13C为-16.39‰)中,研究不同树种根系在野外条件下生长在同一土壤中的天然有机碳分解的RPE。研究发现,针叶树的相对RPE为+34.34%到+57.75%,阔叶树的相对RPE为-42.63%到-21.37%。种植植物活根土壤中矿质氮(N)含量低于未种植土壤。此外,土壤矿质氮含量,针叶树明显高于阔叶树。针叶树种植土壤微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量氮(MBN)均高于未种植土壤,表明土壤微生物活性的增加可能是针叶树RPE为正的原因。阔叶树种植土壤的MBC和MBN均低于未种植土壤,说明植物对氮的吸收导致微生物和根系之间的竞争可能是阔叶树负RPE的原因。这可能是因为植物光合作用促进了根系对土壤中N的吸收,增加了植物根系与土壤微生物对N的竞争,抑制了 RPE。综上所述,要估算森林土壤的RPE,必须考虑影响土壤氮有效性的环境因子。