植物通过根系和凋落物向土壤中输入有机质,是影响森林生态系统地下部分物质循环和能量流动的两种主要途径。目前,有关凋落物输入对土壤过程和功能的影响已进行了较为深入和广泛的研究,而有关植物通过根系生命活动对土壤生态过程的影响和调控机制研究甚少,使得受根系活动调控的根际过程已成为目前植物与土壤物质循环相互作用中最重要但最缺乏了解的关键环节。

  中科院成都生物研究所生态中心刘庆研究员课题组尹华军副研究员等人采用红外辐射加热的原位模拟控制试验,并通过定期移除凋落物,比较研究了亚高山针叶林两种主要树种(云杉Picea asperata和岷江冷杉Abies faxoniana)专一性地通过根系生命活动对土壤过程的影响及其对气候变暖的响应。研究结果表明:增温对土壤N素转化过程和养分有效性的影响与植物种类和季节有关,云杉土壤N素转化过程对增温的响应更为敏感;两种树种根际效应大小对增温表现出相似的响应模式,但根际效应大小幅度在树种间具有明显差异,总体表现为云杉比冷杉树种具有更大的根际效应;两树种根系生长(细根特征和根系类型)和生理(细根活性和根系分泌物)及其对增温的响应差异可能是导致上述结果的主要原因。

  研究结果为揭示植物根系生命活动对土壤生态过程具有重要的影响和调控作用提供了直接的实验证据,并据此指出未来全球气候变化研究应加强根系C源输入(根系分泌物)与根际土壤养分代谢过程的耦合机制研究。

  相关研究结果发表在Soil Biology & Biochemistry(2012, Doi: 10.1016/j.soilbio.2012.03.004)和Applied Soil Ecology(2012, Doi: 10.1016/j.apsoil.2012.03.013)等土壤科学研究领域国际主流期刊上。

相关文章

研究揭示人类世全球植物β多样性变化

生物同质化,即不同地区生物群落日趋相似,导致生物独特性丧失,已成为生态学关注的核心问题。人类活动在多大程度上导致了全球植物群落的同质化,仍是一个悬而未决的科学问题。中国科学院成都生物研究所研究团队整合......

植物干细胞命运决定研究获进展

植物能够持续萌发新的枝、叶、花与果实,以顽强的生命力激发人们对生命永续的遐想。这一生命律动都源于核心细胞群——植物干细胞。它们分布于茎顶端、根尖等“生长中枢”,通过精确的分裂与分化,绘制植物生长蓝图。......

新研究揭示热带珊瑚岛生态恢复的微生物途径

在国家重点研发计划、国家自然基金等项目的资助下,中国科学院华南植物园研究员刘占锋团队研究揭示了热带珊瑚岛生态恢复过程中独特的微生物作用机制——真菌“先锋开路”,细菌“稳固后方”。相关成果近日发表于《土......

研究提出“植物菌根协同”新框架

在全球森林退化加剧与气候变化威胁的背景下,以提升地上碳储量为目标的森林恢复策略面临着土壤碳库恢复滞后、生态系统多功能性提升不足等问题。中国科学院华南植物园科研团队联合德国、美国、捷克、荷兰和意大利等国......

跨学科合作将成为解码植物表观转录组的加速器

近日,中国热带农业科学院热带生物技术研究所教授吕培涛在《生物技术通报(英文)》(aBIOTECH)发表了综述论文。文章系统阐述了RNA修饰在植物生命活动中的调控作用,深入解析了N6—甲基腺苷(m6A)......

植物耐干分子机制研究获进展

齿肋赤藓(Syntrichiacaninervis)是极端耐干植物的典型代表,能够承受超过98%的细胞脱水,并在遇水后几秒钟恢复光合作用等生理活动,能够快速响应水分的变化。在植物应对水分变化过程中,蛋......

新华社报道,事关30万植物的名称

2025年8月15日,新华社客户端转发了《半月谈内部版》2025年第8期“讲述”栏目对植物中文学名系统创建人陈斌惠(也水君)的专访《给全球30万植物一个中文学名》,几个小时内浏览量突破100万人次。半......

全球变化下植物氮磷回收解耦现象获揭示

近日,中国科学院地球环境研究所的一项研究揭示了全球变化下植物氮磷回收过程的普遍解耦现象,为理解生态系统养分循环响应机制提供了新视角。这一发现突破了传统氮磷循环解耦的理论假设,强调生态模型应纳入植物氮磷......

研究揭示植物胞外囊泡运输miRNA跨界调控病毒感染虫媒的分子机制

大约80%的植物病毒依赖媒介昆虫进行传播,媒介昆虫体内的病毒稳态依赖于病毒载量与昆虫免疫系统之间的动态平衡,从而确保虫媒的生存和病毒的高效传播。小RNA介导的RNA干扰(RNAi)是真核生物中普遍存在......

研究发现植物光形态建成的表观遗传调控机制

光是植物光合作用的能量来源。作为重要的环境信号,光广泛参与调控植物生长发育的各个阶段。当植物幼苗出土见光后,光信号迅速激活光形态建成,表现为下胚轴生长抑制、子叶张开变绿以启动光合作用。这是植物早期生长......