光合速率与光合条件对沙质草地土壤呼吸的调控作用

光合作用可通过为土壤呼吸提供底物来影响土壤呼吸,逐渐引起学者们的重视,因此光合与土壤呼吸的关联性成为模型构建中需要考虑的因素。本研究以科尔沁沙质草地为对象,探究沙质草地光合对土壤呼吸的影响。结果表明:土壤温度是沙质草地生态系统土壤呼吸速率最主要影响因素,呈极显著指数相关关系,不同光合条件下温度敏感性Q10值存在差异,夜间(3.03)昼间(2.12),日平均(2.41)8:00—10:00时(2.32);偏相关分析表明,光合作用是影响土壤呼吸变化的重要因素(r=0.72,P0.01),土壤呼吸随光合速率增加而增加,呈极显著线性正相关关系(R~2=0.49,P0.01),响应敏感系数为0.24;加入光合速率变量的多因素回归模型极显著提高了土壤呼吸拟合的R~2值,由0.73~0.75增至0.81~0.85,在拟合函数模型选择中,幂函数+指数、线性+指数、指数+指数等形式均具有较好的拟合效果。     

氮添加对沙质草地微生物呼吸与根系呼吸的影响

土壤呼吸可以细化为根系呼吸和微生物呼吸,二者对氮添加的响应有所不同.本文以科尔沁沙质草地为研究对象,探讨氮添加对土壤CO₂排放的影响,并细化为微生物呼吸和根系呼吸的响应特征.结果表明: 在观测期(5—10月),土壤呼吸、微生物呼吸月动态均呈先升高后降低的趋势;微生物呼吸是土壤呼吸的主要贡献者,占82.6%;观测期内根系呼吸贡献率随月份而变化,根系呼吸贡献率两个峰值分别出现在5月(占49.4%)和8月(占41.9%),6个月的平均贡献率为17.4%;在10 ℃条件下,根系呼吸较微生物呼吸对氮添加的响应更为敏感,微生物呼吸速率在氮添加后降低了3.9%,而根系呼吸降低了17.7%;氮添加提高了土壤呼吸、微生物呼吸温度敏感性Q₁₀值,也提高了二者对土壤水分变化的敏感程度.     

菌根共生网络嵌套性判定的零模型选择

零模型是判定网络嵌套性的重要依据, 菌根共生关系网络经常出现高度非对称性, 该文通过探究矩阵非对称变化对基于不同零模型构建方法的网络嵌套性的影响, 试图为非对称网络零模型的选择提供依据。结果表明: 不同零模型保守性不同, 增加限定条件减少零模型构建过程中的自由空间, 高度限定条件易导致第II类错误。高度非对称网络会增加基于完全随机(r00)零模型的矩阵温度(NT)偏离、降低配对重叠度(NODF)偏离, 标准化指数z-score值显示网络非对称增加后有助于NT和NODF显著性判定。行或列限定对非对称网络嵌套性判定的影响存在差异, 列限定(c0)的网络嵌套性判定对网络非对称性变化的响应规律与r00零模型的响应趋势基本一致, 具有更低的嵌套性偏离和标准差值。行限定(r0, 包括行列限定(backtrack))零模型NT值和NT偏移随矩阵非对称性的变化保持稳定, 较之c0零模型在高度非对称网络中呈现更低的NODF偏离值。选用完全随机和限定零模型相结合的方法, 有助于更加准确判断非对称网络是否具有嵌套结构。高度非对称网络嵌套性判定中对行属性特征比较敏感, 不同非对称性网络间嵌套性水平相比较时选用r0零模型要优于r00和c0零模型。     

辽东山地水源涵养林典型植被凋落物C、N、P溶出特征及其影响因素

为揭示水源涵养林不同植被类型凋落物养分溶出特征及其影响因素,本文选取辽东山地太子河上游典型水源涵养林——槭树林、蒙古栎林、落叶松林和红松林为研究对象,探究不同植被类型凋落物碳、氮、磷养分溶出特征及pH、温度和时间等因素的影响。结果表明:凋落物养分溶出占干物质总质量的0.24%～1.28%,且不同植被类型凋落物养分溶出比例和溶出量存在显著差异(P0.05);凋落物养分溶出总量槭树林红松林蒙古栎林落叶松林,槭树林凋落物TP溶出量(47.71 mg·kg~(-1))相对较高,而落叶松林凋落物NO_3~--N(14.95 mg·kg~(-1))和TN(82.50 mg·kg~(-1))溶出量最低; pH下降增加了各植被类型凋落物TN和TP的溶出量,温度升高增加了凋落物DOC、TN和TP的溶出量,且不同植被类型凋落物NH_4~+-N和NO_3~--N溶出最佳温度存在差异;凋落物养分溶出趋于平稳所需时间为12～24h,蒙古栎林凋落物NH_4~+-N和NO_3~--N和TN溶出趋于平稳所需时间多于其他植被类型,研究结果为深入理解凋落物养分溶出特征提供了依据。     

施氮处理下植物光合对沙质草地土壤呼吸的调控作用

本研究以科尔沁沙质草地为对象,探讨施氮对沙质草地土壤CO₂排放影响的光合调控机制.结果表明: 施氮可通过增加地上植物光合改变输送到地下的光合同化产物数量,进而对土壤呼吸速率产生调控作用.植物光合速率与土壤呼吸速率呈显著正相关,施氮后二者拟合函数斜率由0.236降至0.161,拟合方程截距差值(0.51 μmol·m^-2·s^-1)与施氮后夜间土壤呼吸速率提升值(0.52 μmol·m^-2·s^-1)相近.5—10月,施氮后光合速率改变值(比率)与土壤呼吸变化值(比率)呈显著正相关,偏相关分析显示,施氮后光合速率的改变值是影响土壤呼吸速率变化的有效解释因素(P<0.05).夜间土壤呼吸速率变化仍与地上植被活动存在重要联系,日均生态系统总光合是影响夜间土壤呼吸速率变化(ΔR_s)的重要因素(P<0.01).植物光合而非温度条件是影响施氮后土壤呼吸速率变化的主要因素,因而,结合植物光合的同化产物控制途径为施氮对土壤呼吸影响机制研究提供新的重要补充.     

网络分析在宿主植物与菌根真菌共生关系研究中的应用

菌根共生体是生物界最广泛的互惠共生体,共生关系多样性是生物多样性的重要组成部分,当前群落尺度菌根共生关系研究才刚刚起步,但发展迅速。网络分析作为生态学研究的重要手段逐渐在菌根共生关系中得以应用,网络分析为群落尺度探究菌根真菌多样性分布规律、共生机制研究提供新观点和途径,对菌根真菌群落结构、生态功能研究具有重要意义。本文总结了网络分析方法在单点式、双点式和多点式菌根共生关系网络研究中的优势和局限性,同时还阐述了零模型选择和构建网络大小对关系网络度量指数的影响,为菌根真菌群落结构、生态功能研究提供新思路,为后续群落尺度菌根共生关系格局研究提供借鉴。