课题基金 / 基金详情

土壤磷和白蚁驱动的不同类型菌根植物凋落物分解机制

批准号:
32101285
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
张娟娟
依托单位:
学科分类:
群落生态学
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
张娟娟

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
凋落物分解是土壤养分输入与循环的重要过程,它与陆地生态系统碳、氮和磷等养分循环密切相关。我国具有丰富的亚热带森林类型,多样性属东亚最高,缺乏磷元素。一方面,90%以上的高等植物可与丛枝菌根真菌AM和外生菌根真菌ECM结合,促进植物从土壤和凋落物分解过程中获取必需的养分物质(如不同形态的磷);另一方面,白蚁作为亚热带地区最重要的分解者之一,其分解作用受凋落物量和性质的影响,并与土壤中真菌类型相关。现有大部分研究证明了陆地生态系统小尺度上凋落物分解主要受土壤微生物的调节,但有关AM、ECM真菌与白蚁互作驱动凋落物分解的研究仍匮乏。本项目拟以南亚热带常绿阔叶林为研究对象,采用群落调查和野外控制实验相结合的方法,探讨自然群落中土壤磷和白蚁对AM、ECM树种凋落物分解的影响及差异,揭示凋落物分解过程中“土壤磷-菌根真菌-白蚁”跨营养级的协作机制,完善森林群落养分循环和物种共存理论。
英文摘要
Litter decomposition is one of the most important ecosystem processes, which plays a critical role in regulating soil nutrient inputs and cycling. High-biodiversity subtropical forest distributed widely in China, featured with lacking phosphorus (P). More than 90% of higher plants are associated with arbuscular mycorrhizal (AM) fungi and ectomycorrhizal (ECM) fungi to facilitate to obtain the necessary nutrients (e.g. P) for growth from soil and the process of litter decomposition. As an important decomposers in subtropical forest ecosystems, termites control the litter decomposition through the properties and quantity of litter substrate, which also associate with multi-types of fungi in the soil. Abundant researches demonstrated that litter decays at a small scale is often regulated by soil microbes. However, the interactions between multi-types mycorrhizal fungi and termites are rarely studied. In this project, we will try to address these questions by focusing on the South China subtropical evergreen broad-leaved forest, with combined methods of forest monitoring details data analysis, field survey and field control experiments. In order to reveal the soil phosphorus-mycorrhizal fungi-termites interaction in litter decomposition process, the effects and differences of soil phosphorus on litter decomposition of AM and ECM species were analyzed and discussed in natural communities.
白蚁和真菌在生物地球化学循环中扮演着重要角色,尤其是在物种丰富的亚热带森林中,但二者之间的相互作用机制尚不清楚。本项目探讨不同形式的磷添加和植物凋落物添加对菌丝袋中白蚁、土壤磷酸酶活性和麦角固醇含量的影响,以及这些因素如何介导白蚁与真菌之间的相互作用。本研究在广东省黑石顶保护区的50公顷森林永久监测样地进行雨季、旱季野外调查和野外控制实验,通过在土壤菌丝袋中添加不同形式的磷和植物凋落物并控制菌丝和白蚁的进入,分析了白蚁质量、白蚁密度、凋落物质量、土壤磷酸酶活性和菌丝生物量之间的相关性,以及这些指标在雨季和旱季的差异。分析结果表明:(1)添加植物凋落物能显著增加土壤磷酸酶活性,但添加简单无机磷时则显著降低;在菌丝和白蚁均可通过时,ECM植物土壤磷酸酶活性显著高于无白蚁进入的处理;(2)添加植物凋落物的土壤麦角固醇含量显著高于仅添加沙土的处理;在白蚁可通过菌丝袋的条件下,土壤麦角固醇含量显著降低,表明白蚁直接消耗真菌生物量或白蚁与真菌在分解植物凋落物的资源获取上存在竞争;(3)添加AMP的土壤麦角固醇含量显著高于其他磷添加处理,但白蚁的进入使这种效应减弱;不同形式的磷添加处理下,白蚁进入菌丝袋会导致土壤麦角固醇含量显著降低;(4)添加植物凋落物能增加土壤麦角固醇含量,但白蚁进入使其显著降低;添加AMP的处理中,土壤麦角固醇显著高于其他磷添加处理,但添加植物凋落物能够消减这种差异性;(5)在ECM树种下,添加有机磷会导致菌丝袋中白蚁聚集性地出现;雨季凋落物质量高于旱季,旱季土壤酸性磷酸酶活性高于雨季,菌丝生物量与凋落物质量、土壤酸性磷酸酶活性之间存在显著正相关关系。我们的研究揭示了不同形式的磷和植物凋落物能够介导白蚁与真菌之间的相互作用,对于完善森林群落养分循环机制和物种共存理论具有重要生态学意义。
岛屿本地及外来植物对猕猴干扰强度的生态化学计量学响应及其内稳性调控机制
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    张娟娟
  • 依托单位:
国内基金
海外基金