AMF促进土壤有机碳固持的机理会随其多样性改变吗?

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31770491
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C0306.生态系统生态学
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) is widely considered as an important regulator for soil carbon (C) pool. However, due to lack of researches on the coupling of AMF diversity and its ecological multifunction, the knowledge gap still exists on whether the role of AMF in mediating soil C storage will be altered by changes in AMF diversity. Based on our previous studies of mycorrhizae resources in evergreen broadleaf forests, we propose a hypothesis that AMF diversity affects its regulation on soil organic carbon (SOC) accumulation. Specifically, AMF diversity will be altered by the succession stages in evergreen broadleaf forests and the mechanism underlying the regulation of AMF on SOC accumulation will shift from biochemical driving to chemical and physical protection during forest succession. To test this hypothesis, we examine AMF diversity along succession stages in evergreen broadleaf forests and the possible ways of regulation of AMF on SOC accumulation, including biochemical, chemical, and physical paths. The ultimate goal of this project is to illuminate the tendency of AMF diversity along the process of succession in evergreen broadleaf forests, to reveal the relationship between AMF diversity and plant diversity, to establish theoretical model for the regulation of AMF on SOC accumulation. This project will provide synthetical methods for evaluating the influence of AMF on soil C cycling; it will also provide first hand data for understanding the above- and belowground relationship in evergreen broadleaf forests. In addition, it will provide information to refine current knowledge on ecological multifunction in evergreen broadleaf forests under global change.
丛枝菌根真菌(AMF)是土壤碳库重要的调节者。AMF多样性研究近年来取得重要进展,然而对其多样性和生态系统功能的耦合研究十分有限,学术界关于AMF多样性变化是否引起其生态功能改变尚无定论。本项目基于对常绿阔叶林菌根资源的研究基础,提出AMF促进土壤有机碳固持的机理随其多样性变化的假设:AMF多样性随植物多样性变化而变化,在群落演替过程中AMF对土壤有机碳固持的影响机理存在由生物化学过程主导向化学、物理过程为主的方式变迁。为验证该假设,项目以常绿阔叶林及其演替系列为研究对象,以AMF多样性为切入点,从生物化学、化学、物理途径定量研究AMF对土壤有机碳累积的影响,阐明AMF多样性的变化及其与植物物种多样性的关系,分析AMF促进土壤有机碳累积的机制,解答AMF促进土壤有机碳固持的机理是否会随其多样性而改变的问题。研究结果可为评估常绿阔叶林地上地下多样性关联和探讨AMF对碳循环的影响提供科学依据。

结项摘要

土壤碳动态及其对环境因子变化的响应一直是全球变化相关领域研究的热点。由于对土壤生物学过程的认识相对薄弱,大量模型将土壤作为“黑箱”,因而不同模型对气候变化条件下全球土壤碳库的预测误差巨大。越来越多的宏观生态学研究强调土壤生物多样性对土壤碳动态的影响不容忽视。有研究表示,相对于其他微生物,丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)具有分布范围广、多样性较低、在土壤碳循环中起重要调节作用等优势,值得深入研究。以AMF 作为切入点,研究其多样性与植物多样性的关系和 AMF 对土壤有机碳固持的影响,可以为了解生态系统地下、地上多样性的关系,探讨土壤生物多样性对生物地球化学循环过程的影响提供新的视点。热带、亚热带地区,群落结构随森林恢复或演替阶段而存在差异,群落结构变化过程中AMF多样性或功能类群是否发生变化?AMF多样性的变化是否导致其促进土壤有机碳固持的机理发生改变?围绕上述问题,项目选择热带亚热带的常绿阔叶林自然演替系列、退化丘陵恢复系列、沿海台地恢复系列,构建植物群落多样性存在差异的研究对象,围绕“AMF促进土壤有机碳固持的机理会随其多样性改变吗”这一核心问题,从生态系统水平对丛枝菌根真菌多样性进行了评估,利用磷脂脂肪酸、高通量测序、13C核磁共振等方法定量研究AMF对土壤有机碳固持的影响,并从直接和间接两个途径分析AMF对土壤有机碳的贡献。项目从宏观生态学角度出发,评估了AMF多样性随植物群落多样性的变化规律,为探讨地上-地下生物多样性关系提供了新思路;将AMF特征磷脂含量与代谢产物相结合,从直接和间接两个途径辨析了AMF促进土壤有机碳固持的机理;辨析了热带亚热带森林生态系统AMF多样性对土壤碳累积的影响因素;阐明了亚热带森林演替过程中AMF对土壤有机碳固持的影响机制的变化。项目执行期间发表论文(含接受待刊)论文4篇,含SCI收录期刊论文1篇,培养研究生6名。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
土壤氨基糖及影响其积累的因素综述
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    生态科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    马玲玲;杨世福;林钊凯;唐旭利
  • 通讯作者:
    唐旭利
广东省森林球囊霉素相关土壤蛋白含量及影响因素
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    生态环境学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    权常欣;马玲玲;林钊凯;唐旭利
  • 通讯作者:
    唐旭利
Accumulation of glomalin-related soil protein benefits soil carbon sequestration with tropical coastal forest restoration
球囊霉素相关土壤蛋白的积累有利于土壤固碳和热带沿海森林恢复
  • DOI:
    10.1002/ldr.4192
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Land Degradation & Development
  • 影响因子:
    4.7
  • 作者:
    Jing Zhang;Jian Li;Lingling Ma;Xinhua He;Zhanfeng Liu;Faming Wang;Guowei Chu;Xuli Tang
  • 通讯作者:
    Xuli Tang
Plant community and soil properties drive arbuscular mycorrhizal fungal diversity: A case study in tropical forests
植物群落和土壤特性驱动丛枝菌根真菌多样性:热带森林的案例研究
  • DOI:
    10.1007/s42832-020-0049-z
  • 发表时间:
    2020-07
  • 期刊:
    Soil Ecology Letters
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Jing Zhang;Changxin Quan;Lingling Ma;Guowei Chu;Zhanfeng Liu;Xuli Tang
  • 通讯作者:
    Xuli Tang

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其他文献

中国南海扁小尖柳珊瑚Muricella sibogae化学成分研究
  • DOI:
    10.13400/j.cnki.cjmd.2016.01.010
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    中国海洋药物
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    钱西勇;张兴旺;唐旭利;李平林;李国强
  • 通讯作者:
    李国强
中国成熟林植被和土壤固碳速率对气候变化的响应
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    植物生态学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黄玫;侯晶;唐旭利;郝曼
  • 通讯作者:
    郝曼
菌根形成对不同成熟度的森林优势树种磷吸收的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    生态科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    童琳;唐旭利;张静;张倩媚
  • 通讯作者:
    张倩媚
赤红壤地区森林土壤球囊霉素相关蛋白测定方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    生态学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    唐旭利;郑克举;童琳;陈红锋
  • 通讯作者:
    陈红锋
西沙短指软珊瑚Sinularia notanda化学成分研究
  • DOI:
    10.13400/j.cnki.cjmd.2017.01.014
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中国海洋药物
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    徐翠梅;唐旭利;李平林;李国强
  • 通讯作者:
    李国强

其他文献

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唐旭利的其他基金

常绿阔叶林菌根资源及其对土壤碳动态的影响
  • 批准号:
    31270499
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    74.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
南亚热带常绿阔叶林冠层附生植物对降水变化及氮沉降的生理生态响应
  • 批准号:
    30800140
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

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相似海外基金

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AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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