土壤有機碳(SOC)的組成和主要來源是當前生態(tài)學和土壤學領(lǐng)域亟需解決的科學問題之一。根際作為受根系活動強烈影響的微生物熱點區(qū)，根系生理代謝活性在土壤剖面的變異可能導致根際土壤碳(C)動態(tài)的垂直變異。然而，目前大部分研究僅關(guān)注非根際SOC化學組成和來源(植物源和微生物源C)的垂直分異規(guī)律，忽視了土壤垂直方向上根-土互作差異所導致的根際SOC形成途徑的空間分異規(guī)律。因此，求證和量化森林根系活動介導的根際SOC組成和來源的垂直分異規(guī)律十分必要。
基于此，中國科學院成都生物研究所森林生態(tài)過程與調(diào)控項目組研究員尹華軍研究團隊以西南亞高山典型的云杉人工林(Picea asperata)為試驗對象，利用2種被廣泛使用的生物標志物(氨基糖和植物源脂類/木質(zhì)素酚類)，量化了礦質(zhì)層土壤不同深度(0-10 cm, 10-20 cm及20-30 cm)根際微生物源和植物源C的含量，并分析了其垂直分異規(guī)律的關(guān)鍵調(diào)控因素。此外，科研人員還進一步揭示了植物源和微生物源C對根際SOC的相對貢獻。研究表明，根際微生物源和植物源C含量隨土壤深度的增加而降低，主要受根系和微生物生物量的調(diào)控;微生物源C對根際SOC的貢獻(大于62%)顯著高于植物源C(小于6%)。上述結(jié)果表明，高寒人工針葉林根際土壤微生物源C是上層礦質(zhì)土壤根際SOC的主要貢獻者。該研究從根際視角為評估土壤剖面中微生物或植物源C對SOC的相對貢獻提供了直接的實驗證據(jù)。
相關(guān)研究成果以The vertical distribution pattern of microbial- and plant-derived carbon in the rhizosphere in alpine coniferous forests為題，發(fā)表在Rhizosphere上。研究工作得到國家自然科學基金項目和四川省科技計劃項目的資助。
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