外生菌根真菌(Ectomycorrhizal (ECM) fungi)与植被组成、土壤特性和特殊生境过程密切相关。然而,基于生境适应性与环境梯度变化的植被-ECM真菌时空协同进化机制尚不清楚,考察地理位置、植被功能和土壤理化特性等环境因子梯度变化及其交互作用对植被-ECM真菌群落组成的影响相关研究较少。
鉴于此,中国科学院沈阳应用生态研究所生物多样性组(菌物)与天然林生态组以长白山25 hm2针-阔混林样地为依托,利用ECM真菌相关25个环境因子量化出地理分布、土壤理化性质和植被功能特性等三类综合因子和环境质量梯度,并藉此探究植被-ECM在上述环境梯度上的空间分布特征及其形成机制,揭示不同环境梯度与ECM真菌互作关系,明确影响ECM真菌组成与分布的关键驱动因子。
研究发现,植被演替过程与ECM真菌相关因子和土壤理化特性空间异质性存在密切关系,25 hm2样地西北-东南方向存在极明显的植物组成地理梯度分布差异:先锋树种多存在于西北角,而顶级植被存在于东南方向。ECM真菌群落于东部养分贫瘠地带丰度高于水份与养分丰富的西部地带;同时,西北-东南一线中间区域ECM真菌多样性最高。如图1所示,西北地带(如si1)仅发现先锋树种而无顶级或伴生树种,说明该区森林演替过程曾在过去某时刻被外因(如强风、病害等)干扰而终止;相反,东南地带(如si5)缺少先锋树种现象则说明该地带森林演替过程未被强烈地干扰或终止。地理位置与土壤理化综合得分与ECM真菌多样性和多数菌种丰度呈显著负相关,显然说明ECM真菌在养分贫瘠条件下可通过高效养分供给和非结构碳再分配等方式影响宿主植被生长。
该成果以“Ectomycorrhizal fungus-associated determinants jointly reflect ecological processes in a temperature broad-leaved mixed forest”为题发表在Science of The Total Environment杂志上,白震副研究员与原作强副研究员为共同第一作者,王绪高研究员和袁海生研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金和国家重点研发等项目支持。
图1. 25 hm2针-阔混林外生真菌相关环境梯度形成机制
利用地理分布特征与土壤理化性质,分别计算122个小样方地理和土壤质量综合得分与梯度等级。地理梯度沿西北-东南一线(“site1”至“site5”),土壤质量梯度自西向东(“sA”至“sE”)。梯度水平1-5级,分别由棕、桔、金、灰和黑色表示,样点大小反映得分高低。
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
沈阳生态所揭示长白山针阔混林外生真菌相关环境梯度形成机制
本站小编 Free考研考试/2020-04-08
相关话题/环境 生态
沈阳生态所揭示野外氮沉降对土壤有机碳分解激发效应的影响
土壤激发效应是指由有机物质加入所引起的土壤有机质分解在短期内剧烈改变的现象。激发效应能够调控土壤碳氮周转的速度,并影响植物、土壤微生物等对养分的获取和竞争,维持生态系统各组分间的养分平衡。作为全球变化的主要方面之一,日益严重的氮沉降对陆地生态系统的碳循环产生了巨大的影响,这其中也包括激发效应。然而, ...沈阳应用生态研究所 本站小编 Free考研考试 2020-04-08沈阳生态所揭示植物根际热点土内微生物生长及酶动力特征的调控因素
植物根系在生长过程中不断向土壤中分泌易分解有机物质,增大了根系周围微生物的活性,并促进一系列生物化学过程的进行,从而形成了微生物的热点。一般情况下,热点土的微生物群落以生长速度更快的r-对策者为主,且其所释放的酶具有较高的活性和较低的底物亲和力。然而,在不同肥力的土壤条件下,热点土与非根际土之间土壤 ...沈阳应用生态研究所 本站小编 Free考研考试 2020-04-08沈阳生态所在北方森林可燃物模型参数敏感性分析上取得进展
林火作为中国北方森林的最重要干扰之一,对该地区森林生态系统的物种组成、年龄结构和生态系统过程起着举足轻重的作用。我国过去的半个多世纪的灭火政策,导致可燃物大量累积,使得高烈度林火发生概率的增加,这将严重威胁中国北方森林生态系统的结构与功能。森林可燃物是人类唯一能控制的林火影响因子。在火险不断增加的今 ...沈阳应用生态研究所 本站小编 Free考研考试 2020-04-08沈阳生态所提出人工林生物量遥感估算新方法
人工林能为人类社会提供重要的物质供给和生态服务,是天然林保护和森林可持续管理的重要组成部分。受频繁的人类活动和自然干扰影响,人工林的生物量变化剧烈,是全球森林碳计量的重要不确定性来源。传统森林生物量估算方法严重受制于清查数据的可获得性与准确性,而这类数据通常更新缓慢、透明度低,难以涵盖人工林生物量的 ...沈阳应用生态研究所 本站小编 Free考研考试 2020-04-08沈阳生态所揭示植物性状对极端干旱事件的响应规律
群落稳定性是植物群落结构与功能的一个综合特征,直接关系到生态系统服务功能的发挥。近年来,在全球气候变暖的背景下,极端干旱事件的发生频率和强度不断加剧,对生态系统的结构和功能产生了巨大影响。植物群落稳定性与植物群落的功能属性或性状紧密相关。群落功能多样性实质上反映了群落内植物间的功能属性差异,因此解析 ...沈阳应用生态研究所 本站小编 Free考研考试 2020-04-08沈阳生态所揭示聚苯乙烯微塑料对人类肺泡上皮细胞的毒性
微塑料作为一种新型污染物在大气中多以悬浮性细颗粒物的形式存在,可随着呼吸进入人体,与呼吸道黏膜和肺细胞产生接触,并影响其生理功能。微塑料因其粒径小,并具有一定组织亲和性,更易于吸附在细胞表面,破坏膜结构,尤其更容易被细胞以多种机制内吞并在胞内累积,从而造成细胞基因表达和调控的异常,引发炎症反应,甚至 ...沈阳应用生态研究所 本站小编 Free考研考试 2020-04-08沈阳生态所揭示种子的风力传播过程
土壤种子库是一切植被过程的基础,可为种群维持和群落构建提供有效传播体,对退化生态系统生态恢复具有实践意义。土壤种子库的形成包括种子传播,沉降和埋藏。种子埋藏是土壤种子库形成的充分条件,受土壤特征、种子属性,自然传播力和农耕措施等多种因素影响。然而,种子埋藏的过程和机制研究尚不完善。景观结构、传播媒介 ...沈阳应用生态研究所 本站小编 Free考研考试 2020-04-08沈阳生态所揭示复叶树种高生产力形成的生理机制
千差万别的叶片形态是植物功能多样性的重要体现。其中,单叶和复叶结构是树木叶片形态划分的一个显著特征,而复叶形态常常与较高的潜在生产力相联系。比如,复叶树种一般是强阳生树种,与群落中单叶树种相比其树干径向生长较快。然而,关于复叶树种高生产力形成的生理机制鲜有研究。 中国科学院沈阳应用生态研究所的相关 ...沈阳应用生态研究所 本站小编 Free考研考试 2020-04-08沈阳生态所揭示东北次生林主要树种氮吸收特性
氮供应往往是限制森林生态系统生产力的重要因素。植物可利用土壤中的铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、某些自由氨基酸以及一些可溶性小分子有机含氮化合物,然而植物并非均等利用以上氮形态。总的来说,目前有关森林植物对氮吸收的特性还不清楚,了解我国东北典型次生林优势树种氮利用特点是在氮沉降升高背 ...沈阳应用生态研究所 本站小编 Free考研考试 2020-04-08沈阳生态所揭示维持温带森林地上生物量稳定性的机制
自20世纪50年代以来,生物多样性与生态系统稳定性的关系一直是生态学中重点讨论的理论问题之一。主要争论表现在是物种多样性还是物种组成(优势种)对生态系统稳定性起作用?哪个水平的物种多样性(物种丰富度、物种均匀度、物种多样性指数、种间差异等)对生态系统稳定性起作用等几个方面。在目前多样性与稳定性的研究 ...沈阳应用生态研究所 本站小编 Free考研考试 2020-04-08