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Nature communication:保护植物多样性 增加土壤碳储备

来源:生物谷 2015-04-13 09:36

                                                    

2015年4月13日讯 /生物谷BIOON/ --近日,国际学术期刊nature communication在线发表了德国科学家的一项最新研究进展,他们发现植物多样性越高,土壤中碳源储备越丰富,而这种变化主要是由于土壤微生物群落促进植物对新碳源的固定,而受现存土壤碳源分解的影响较小。
 
大气和土地使用变化会导致生物多样性变化,继而对生态系统功能造成重大影响。定量评估生物多样性损失对生态系统功能造成的影响需要利用重复实验系统进行长期调查研究,尤其是对于土壤中碳源储备的研究。
 
土壤中碳源储备代表植物地上部分与根部以及根系分泌与微生物分解之间的平衡。植物多样性增加导致土壤中碳源储备增加,这种现象或是由于碳源合成增加,或是由于植物有机成分分解变慢。但是植物多样性影响土壤碳源储备的具体机制仍不清楚。
 
研究人员利用从草原生物多样性实验和放射性碳模型中得到的长期数据探究了这一关系。他们发现植物多样性越高,会增加植物根部碳源向微生物群落的注入,导致微生物活性和碳源储备增加。土壤中碳源储备增加与植物高多样性区域固定的碳源积累增强有关,但植物多样性对于现存碳源的分解速率并没有很大的影响。
 
这项研究表明植物高多样性增加碳源储备是土壤微生物群落的一个直接功能,表明碳源储备的增加主要受限于将新碳源固定到土壤中,而受现存土壤碳源分解的影响较小。(生物谷Bioon.com)
 
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Plant diversity increases soil microbial activity and soil carbon storage
 
Markus Lange,Nico Eisenhauer,Carlos A. Sierra,Holger Bessler,Christoph Engels,Robert I. Griffiths,Perla G. Mellado-Vázquez,Ashish A. Malik,Jacques Roy,Stefan Scheu,Sibylle Steinbeiss,Bruce C. Thomson,Susan E. Trumbore & Gerd Gleixner
 
Plant diversity strongly influences ecosystem functions and services, such as soil carbon storage. However, the mechanisms underlying the positive plant diversity effects on soil carbon storage are poorly understood. We explored this relationship using long-term data from a grassland biodiversity experiment (The Jena Experiment) and radiocarbon (14C) modelling. Here we show that higher plant diversity increases rhizosphere carbon inputs into the microbial community resulting in both increased microbial activity and carbon storage. Increases in soil carbon were related to the enhanced accumulation of recently fixed carbon in high-diversity plots, while plant diversity had less pronounced effects on the decomposition rate of existing carbon. The present study shows that elevated carbon storage at high plant diversity is a direct function of the soil microbial community, indicating that the increase in carbon storage is mainly limited by the integration of new carbon into soil and less by the decomposition of existing soil carbon.
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