科研進展

華南植物園發(fā)現(xiàn)植物資源輸入可快速改變熱帶森林土壤溶解性有機質(zhì)組成

發(fā)布時間:2024-10-09 作者:scbg 來源:華南植物園

???土壤溶解性有機質(zhì)(DOM) 是土壤有機質(zhì)中最為活躍且能被生物可利用的組分,在土壤有機碳(SOC)積累及其穩(wěn)定性中扮演著關(guān)鍵角色。植物資源輸入改變將會影響到土壤有機質(zhì)動態(tài),但目前尚不清楚植物資源輸入如何影響熱帶森林土壤DOM組成及其與SOC吸附的關(guān)系。

????基于在鼎湖山自然保護區(qū)熱帶原始林建立的植物資源輸入改變試驗研究平臺,華南植物園氮素生物地球化學(xué)研究團隊(PI:魯顯楷)結(jié)合多種實驗手段探討了土壤DOM的數(shù)量、光學(xué)性質(zhì)和分子水平特征等對植物資源輸入改變的響應(yīng)。研究表明,植物資源輸入改變在短期內(nèi)(處理8個月后)就能顯著改變DOM的光學(xué)性質(zhì),其中影響最為顯著的為腐殖質(zhì)指數(shù)(humification index)和三種指示不同有機質(zhì)來源的熒光組分(fluorescent components)。在凋落物去除和植物資源輸入整體去除的處理樣方中,O/C比、等效雙鍵數(shù)(double-bond equivalent)、芳香指數(shù)(aromaticity index)和富含羧酸的脂環(huán)分子化合物(proportion of carboxyl-rich alicyclic molecules)均顯著增加,而可被生物利用(H/C比>1.5)的DOM組分的百分比顯著下降。此外,與對照相比,木質(zhì)素和單寧等頑固性組分的百分比在這兩種處理中增加超過20%以上。本研究對深入探討植物資源輸入改變條件下土壤DOM動力學(xué)與有機碳吸附的關(guān)聯(lián)機制具有重要意義。

????相關(guān)研究結(jié)果已近期發(fā)表在國際經(jīng)典學(xué)術(shù)期刊Geoderma(IF5-year= 6.7)上。華南植物園為第一和通訊作者單位,魯顯楷研究員為通訊作者,已出站博士后牛國祥(現(xiàn)為廬山植物園副研究員)第一作者,其他共同作者包括華南植物園的禤映雪、毛慶功與陳偉斌博士,以及南方科技大學(xué)的王俊堅研究員等。該研究得到了國家自然科學(xué)基金和廣東省重點領(lǐng)域研發(fā)計劃項目資助。文獻鏈接:https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2024.117047

圖1. 植物資源輸入對熱帶原始林森林土壤DOM光譜性質(zhì)(左)和不同功能組分相對豐度(右)的影響。

圖2. 植物資源輸入對熱帶原始林森林土壤DOM光譜性質(zhì)(上圖)和不同功能組分相對豐度(下圖)的影響。





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