水保学院胡振宏教授课题组在死木分解过程中元素释放研究中取得新进展

来源:全重室 作者:何鲜、焦泽彬 时间:2025-04-25

近期,水土保持科学与工程学院(水土保持研究所)胡振宏教授团队研究成果在农林科学经典期刊Land Degradation & DevelopmentJournal of Soils and Sediments分别发表题为“Carbon and nutrient dynamics during decomposition of Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) stumps in subtropical plantations”以及“Wood-inhabiting fungal community characteristics responses to nutrient additions vary among tree taxonomic groups”的论文。博士研究生焦泽彬和何鲜分别为论文第一作者,胡振宏教授为通讯作者。

成果一:人工林的种植与采伐往往服务于木质产品生产及生物质能源的提供等。然而,这往往导致人工林面临着巨大的养分浸出风险。伐后造林区的树桩呈现出巨大的生物量,其分解过程对人工林生态系统的碳和养分循环至关重要。然而,树桩分解过程中的养分动态以及是否会改善林地养分状况仍不清楚。基于此,本研究以我国种植面积最大的亚热带杉木人工林为研究对象,分析了树桩分解过程中养分动态及对土壤养分状况的影响。结果表明,树桩分解过程中碳迅速释放。与初始养分储量相比,分解树桩的氮和磷储量保持稳定,但钠和钙储量略微减少。随着中期结构性物质如木质素的破坏,微生物群落发生转换并提高养分固存,分解树桩开始富集养分,尤其是钾。同时,树桩的分解和养分归还也改变了土壤养分及微生物群落状况。土壤碳氮及微生物生物量碳氮储量均显著提升。本研究强调了分解树桩在人工林中作为重要的碳源及养分库的作用,并建议森林管理者在伐后保留树桩,以利于后续人工林轮作的树木生长。

原文链接:https://doi.org/10.1002/ldr.5618

图:树桩分解及相应土壤效应

成果二:木栖真菌在死木分解中发挥着重要作用,其群落特征不仅受死木自身养分特性的影响,也受到外源养分输入的干扰。然而,树种固有养分属性如何与外部养分输入交互作用,影响木栖真菌群落结构和功能仍不清楚。基于此,本研究选择被子和裸子树种死木,设置养分添加的野外实验,分析了氮和磷添加对整体死木以及不同树种类群死木木栖真菌群落特征的影响。在整体死木中,磷添加对真菌群落结构、网络复杂性以及真菌物种之间相互作用强度的影响大于氮添加。对不同树种类群,被子植物死木真菌群落结构主要受氮添加显著影响,而裸子植物死木真菌群落结构主要受磷添加显著影响。氮添加显著增加被子植物死木中子囊菌相对丰度、真菌多样性和网络复杂性;而磷添加显著降低裸子植物死木中子囊菌和病原菌相对丰度以及真菌多样性和网络复杂性。这与外源养分添加增强被子植物木栖真菌对碳的需求,降低裸子植物木栖真菌对磷的需求有关。本研究强调了树种分类群在调控木材真菌群落对环境养分变化响应中的关键作用,为理解森林生态系统中碳循环与微生物功能的多样性提供了新的理论支撑。

原文链接:https://doi.org/10.1007/s11368-025-03994-z

图:养分添加下木栖真菌多样性、网络复杂性以及真菌物种种间相互作用强度差异

编辑:王容娜

终审:李小梅

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