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2021
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譯名:北方針葉林自然氮供給梯度下外生菌根菌絲體的碳-氮關(guān)系原名:Carbon-nitrogen relations of ectomycorrhizal mycelium across a natural nitrogen supply gradient in boreal forest期刊名稱:New Phytologist影響因子: 10.151 (2020)第一作者:Höberg, M, N摘要:樹木向外生菌根(ECM)真菌供應(yīng)的光合作用固定碳(C)是隨著植物氮(N)供給的增加而減少,然而植物氮供給的變化是如何影響真菌營(yíng)養(yǎng)及其生長(zhǎng)仍有待闡明。作者在一個(gè)自然土壤N供給梯度下的北方針葉林樣地,采用放置裝填石英砂的網(wǎng)袋的方法,加入有機(jī)N(15N-,13C-標(biāo)記)源或不加,測(cè)定ECM外延菌絲的生長(zhǎng)及其對(duì)C和N的利用。研究發(fā)現(xiàn):隨著N供給的增加,菌絲C:N比下降。在低N供給水平下,但外加N促進(jìn)菌絲生長(zhǎng)。菌絲對(duì)外加C、N的吸收與C、N的供給呈反比關(guān)系。當(dāng)背景N含量較低時(shí),菌絲對(duì)外加N的利用越高;當(dāng)光合固定C較低時(shí),菌絲對(duì)外加C的利用越高。本文認(rèn)為當(dāng)土壤N缺乏且喬木對(duì)ECM真菌的地下碳分配較高時(shí),ECM的生長(zhǎng)受N限制;而當(dāng)土壤N供給較高且喬木對(duì)ECM真菌的碳分配較低時(shí),ECM真菌的生長(zhǎng)受C限制。這說明在低養(yǎng)分供給情況下,北方針葉林ECM真菌在土壤N留存中發(fā)揮重要的作用,而在養(yǎng)分豐富的情況下,其重要性下降。 研究背景:大量的研究表明外加N促進(jìn)了北方溫帶ECM森林的植被生產(chǎn)力。然而,在野外原位的植物-土壤條件下,ECM真菌對(duì)N供給變化的生理響應(yīng)的認(rèn)識(shí)仍十分缺乏。通常,植物生長(zhǎng)受到N限制,而土壤微生物則受到C限制。ECM真菌依賴于宿主植物的光合C供應(yīng),這種供應(yīng)的減少可能導(dǎo)致ECM的C缺乏并改變其生物量、物種豐富度和群落組成。目前,ECM真菌樹木僅僅作為樹木根系系統(tǒng)的延伸,或者其生長(zhǎng)于宿主一樣,也受到大多數(shù)北方森林土壤低N供給的限制,這仍然是一個(gè)懸而未決的問題。由于樹木地下C分配和養(yǎng)分供給的季節(jié)和空間差異性,ECM共生體對(duì)N供給變化的響應(yīng)可能更加敏感且多樣化。本研究聚焦于不同碳、氮供應(yīng)條件下土壤中ECM外延菌絲的碳氮關(guān)系及生理特性。我們假設(shè),當(dāng)樹木響應(yīng)低N有效性,光合作用產(chǎn)物的地下C分配相對(duì)較高,ECM與植物同時(shí)受到N-限制,N添加能刺激ECM菌絲的生長(zhǎng);而當(dāng)土壤N有效性高時(shí),由于樹木的地下C分配量低,菌絲生長(zhǎng)受到C-限制。研究旨在檢驗(yàn):(1)氮貧乏森林ECM菌絲的生產(chǎn)是否受到N限制?(2)隨著自然氮供應(yīng)的增加和樹下碳分配的減少,菌絲生長(zhǎng)的N限制...