植物种间根际效应增加草原生态系统生产力的机理研究

生物多样性与生态系统功能的关系是生态学研究领域近年来的热点问题。已有的研究表明，植物多样性显著增加生态系统的生产力。然而对其机理缺乏系统深入研究，从而使得这一结论在国际上仍颇具争议。针对这一科学问题，本项目拟以我国典型草原生态系统为研究对象，从豆科植物和非豆科植物根际互作可以提高氮素利用；磷利用能力强植物根际效应有利于能力弱植物对土壤难溶性磷的利用等方面出发，提出了植物种间根际效应是多样性增加生产力的主要机理之一的科学假设。应用根系分泌物的原位收集及鉴定技术、根际过程研究方法、根际互作研究技术以及15N自然丰度技术，研究种间根际互作通过竞争使非豆科获得更多土壤氮素，降低土壤氮同时会刺激豆科植物生物固氮，磷利用能力强植物通过根际酸化，有机酸或者磷酸酶分泌等根际过程促进磷利用能力弱植物的磷吸收利用等内容；为植物种间正相互作用提供直接证据，并进一步揭示植物多样性提高生态系统生产力的机理。