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又一种间关系新机制在会同站的实验样地内发现

点击:时间:2017-08-05
会同站在运行服务期间,对外服务科研支撑力度逐步加大,今年又一新机制在会同站的研究样地被发现,结果发表在《Ecology》( 97(9), 2016, pp. 2283–2292)上。这一机制是基于我站陈龙池博士在发现自毒物质环二肽的基础上,进一步为中国农业大学夏志超博士等人所挖掘。我站提供了共4个实验的支持,包括杉木火力楠混交林实验样地、盆栽实验以及人员支持。

 

通常,植物通过正负种内或种间相互作用影响邻近植物的性状。混交林生态系统中净生产力取决于组成树种的正负相互作用。尽管这种相互作用经常被揭示,但其机制却不被人所知。

 

基于25年的原位及一系列的控制实验,夏志超等人提出假设:非固氮阔叶树种火力楠通过地下化学相互作用促进自毒树种杉木的生长。

 

在纯林耕作期间,杉木向土壤中释放一种自毒物质环二肽,导致本身的自我抑制,并且伤害微生物,导致可利用吸收P的降低。但是,当火力楠与杉木生长在一起时,杉木生长受到促进。特别是,杉木根系受到促进并且加强了其向土壤深层的分布。与杉木纯栽相比,火力楠降低了杉木自毒物质的释放并且加速其在土壤中的分解,导致植物间的关系从自我抑制向化学促进转变。与此相关的,混栽改变了土壤微生物群落结构并且增加了菌根真菌数量,促进了杉木根系的生长。

实验过程,他们得出结论:非固氮阔叶树种和自毒针叶树种间的种间相互作用要相对弱于针叶树,此结果表现在降低化感物质含量,促进地下土壤共生体,提高土壤组成,及改变根系分布等一系列土壤过程。

因此,他们提出化感物质改变了地下生态作用,即人工混交林可以通过减少自毒物质的释放和促进自毒物质的降解来降低自我抑制的新机制。这样的机制对于解决自毒导致的纯林连栽障碍及对人工林恢复有重要意义。

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