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研究发现球囊霉素蛋白促进土壤有机碳积累

2017-10-09 11:34 张静 中国科学院华南植物园 阅读 0
核心摘要: 中国科学院华南植物园研究发现,球囊霉素相关蛋白(GRSP)中的难分解碳组分能促进土壤有机碳积累。通过核磁共振技术分析南亚热带三种森林土壤,发现GRSP以芳香碳和羧基碳为主,其难分解指数显著高于土壤有机碳,尤其在演替初期和过渡阶段森林中,GRSP可能增强了土壤碳固持能力。

中国科学院华南植物园博士生张静在导师唐旭利研究员的指导下,揭示了球囊霉素相关蛋白(GRSP)中难分解碳组分促进土壤有机碳(SOC)积累的机理。相关研究成果已发表于《科学报告》。

球囊霉素相关蛋白是丛枝菌根真菌根外菌丝的副产物,因其在土壤中周转时间长、难以分解,被认为对土壤有机碳的累积或保存具有重要作用。然而,GRSP促进SOC积累的具体机理此前尚不明确。

张静选取了南亚热带演替系列的三种森林作为研究对象:演替初期的马尾松林(PF)、演替过渡阶段的针阔叶混交林(MF)和演替顶级阶段的季风常绿阔叶林(BF)。利用核磁共振技术测定了GRSP和SOC中碳的化学结构,并探究了GRSP与SOC之间的关系。

研究表明,在南亚热带森林地区表层0-10厘米土壤中,GRSP的平均含量为(3.94±1.09)毫克/立方厘米,占土壤有机碳的(3.38±1.15)%。核磁共振分析结果显示,GRSP以芳香碳(约30%)和羧基碳(约40%)为主,而SOC以烷基碳(约30%)和烷氧碳(约50%)为主。GRSP的难分解指数在PF、MF和BF中分别比SOC的难分解指数高出(98.6±18.9)%、(145.5±10.9)%和(20.7±0.3)%。

该研究表明,在南亚热带森林中,尤其是在演替初期的马尾松林和演替过渡阶段的混交林中,GRSP中难分解的碳组分可能促进了土壤有机碳中难分解碳的固持,从而对碳汇功能产生积极影响。

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