不同菌根类型植物叶片灰分含量及其对气候变化响应的差异

丛枝菌根和外生菌根是菌根的2个主要类型,在生态系统中,两种类型的菌根都扮演着重要的角色,但众多研究表明,这两种类型菌根的生态功能有所差异。文章针对中国陆地植物叶片灰分含量,探究了丛枝菌根和外生菌根植物叶片灰分含量的差异,并研究了植物叶片灰分含量对气候变化响应随两种菌根类型不同而变化的情况。结果表明,中国陆地植物叶片灰分含量因丛枝菌根和外生菌根的不同而存在明显的差异,丛枝菌根植物叶片灰分含量为127.9 mg·g^−1,显著高于外生菌根植物叶片(55.2 mg·g^−1)。随着两种菌根类型的不同,植物叶片灰分含量对气候变化的响应也存在显著的不同,丛枝菌根植物叶片灰分含量受到纬度和温度变化的显著影响,而外生菌根植物则未受到二者的影响。丛枝菌根植物叶片灰分含量随气温的变化,呈现出明显的二次函数的变化规律(P<0.01);丛枝菌根类型叶片灰分含量随纬度的增加,也呈现显著增加的趋势。两种菌根类型植物叶片灰分含量随降水量和土壤pH的变化而变化,虽然呈现出相同的变化趋势,但其变化速率却不同;丛枝菌根植物叶片灰分含量更易受到降水的影响,其敏感程度是外生菌根的1.61倍;对于土壤pH变化的影响,外生菌根植物的反应则更为敏感。可见,丛枝菌根和外生菌根植物叶片灰分含量存在着显著的差异,二者对气候变化的响应也存在明显的不同。

热带山地雨林土壤球囊霉素的分布特征

球囊霉素(GRSP)作为土壤有机碳的重要组分,对土壤质量和土壤碳库有着重要的指示作用。选择我国保存最完好的热带雨林海南尖峰岭为研究对象,通过不同海拔(300、600、900、1200 m)的样品采集,研究了热带山地雨林丛枝菌根(AM)的重要分泌物球囊霉素的空间分布特征,并结合土壤因子,进一步探讨了其分布机制,旨在阐明球囊霉素对热带山地雨林土壤碳库和土壤质量的贡献,丰富丛枝菌根的功能多样性理论基础。结果表明,4个海拔的植物都具有较高的菌根侵染水平,平均为82.92%。不同海拔间,土壤总提取球囊霉素(T-GRSP)和易提取球囊霉素(EE-GRSP)含量具有相同的变化规律,都在海拔1200 m时最高,显著高于其它3个海拔。尖峰岭T-GRSP的质量分数在1.79-3.11 mg·g^-1之间,平均2.205 mg·g^-1;EE-GRSP则为0.75-1.13 mg·g^-1,平均0.904 mg·g^-1。T-GRSP和EE-GRSP占土壤全碳比值的规律在4个海拔也一致,都是在海拔1200 m时最低。在4个海拔中,T-GRSP和EE-GRSP分别占到土壤全碳质量分数的4.33%-8.87%和1.58%-4.12%。对T-GRSP和EE-GRSP的影响因素分析则表明,土壤全碳、全氮和C/N都影响着GRSP的含量;无论是T-GRSP还是EE-GRSP都随着土壤全碳、全氮和C/N的增大而增加;三者对T-GRSP变异的解释率(63.16%、58.94%和36.05%)要远远高于对EE-GRSP变异的解释率(39.59%、32.19%和19.08%)。但土壤pH则仅影响着EE-GRSP的含量变化,全磷则对T-GRSP和EE-GRSP都没有影响。可见,热带雨林土壤中,GRSP含量较高,对土壤碳库具有重要的贡献,且受到土壤全碳和全氮及二者比例的显著影响。

增温对青藏高原草地生态系统土壤球囊霉素含量的影响

土壤是陆地生态系统中最大的碳库,而球囊霉素作为土壤碳库的重要组分,其变化及其影响倍受关注。该文以对温度变化较为敏感的青藏高原为对象,研究了增温对土壤球囊霉素含量的影响,旨在探讨丛枝菌根在全球变暖过程中的功能。选择青藏高原4个海拔梯度,设置开顶式(OTC)模拟增温和对照2个处理。通过比较模拟增温和对照处理中,球囊霉素含量变化、丛枝菌根与植物根系侵染状况、真菌孢子密度、土壤全碳含量以及球囊霉素与土壤全碳之间的关系,探讨了球囊霉素对增温的响应。结果表明,在青藏高原4个海拔梯度,增温既没有降低土壤总提取球囊霉素的含量,也没有降低易提取球囊霉素的含量。从4个海拔梯度的平均来看,OTC增温处理和对照处理的总提取球囊霉素含量分别为4.35 mg·g-1和4.28 mg·g-1;易提取球囊霉素含量则分别为1.53 mg·g-1和1.63 mg·g-1。同时,增温也没有显著降低总提取和易提取球囊霉素对土壤全碳的贡献。球囊霉素之所以没有受到增温的影响,可能是丛枝菌根真菌对增温不敏感的特性所导致的,因为对比增温与对照处理,可发现植物根系菌根侵染状况未受到影响,其菌根侵染率分别为88.38%和85.28%。丛枝菌根真菌繁殖体孢子密度也与菌根侵染率呈现出相同的趋势,且增温也没有对其产生显著的影响。可见,全球变暖过程中,丛枝菌根真菌通过分泌球囊霉素而起到稳定土壤碳库的作用。