隨著植物-土壤反饋（Plant-soil feedback）概念的提出,生態(tài)學(xué)家們逐漸認(rèn)識到,地上和地下生態(tài)系統(tǒng)存在相互影響和依賴的關(guān)系,因其對維持生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能穩(wěn)定性的重要意義,植物-土壤反饋現(xiàn)已成為生態(tài)學(xué)研究的熱點問題之一。草地（Grassland）是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,植物種類繁多,若僅依靠物種之間的植物-土壤反饋進(jìn)行研究,存在一定局限性。將植物功能群（Plant functional groups）與植物-土壤反饋相結(jié)合,可以簡化草地生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性,更容易認(rèn)識和了解草地植物與土壤之間的相互作用關(guān)系。目前,關(guān)于不同植物功能群之間的植物-土壤反饋關(guān)系及其內(nèi)在響應(yīng)機制的研究較少。同時,大部分研究主要集中于個體水平,而對群落水平的研究較少,限制了我們對植物種間及群落間反饋作用的理解。由此,本研究以松嫩草地4種主要的植物功能群作為研究材料,通過盆栽控制實驗,采用完全隨機設(shè)計,設(shè)置單種與混種,滅菌與未滅菌四種種處理,比較功能群植物生長對土壤和微生物特性變化的影響,明確植物-土壤反饋作用的方向,分析環(huán)境變量與植物-土壤反饋作用的關(guān)聯(lián)性,闡明草地四種功能群植物間的植物-土壤反饋效... 

【文章來源】：東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

植物-土壤反饋模型[3]

蟛煌??煞治?苯臃蠢『圖浣臃蠢Ｖ苯臃蠢≈缸饔糜諭?一株植物個體或同種植物的其他個體，間接反饋指作用于其他種植物個體。理論上直接反饋和間接反饋同樣可以根據(jù)植物生長所受影響方向劃分，包括正、負(fù)、中性直接反饋和正、負(fù)、中性間接反饋[16]。負(fù)直接反饋可以促進(jìn)物種的共存[5,25]。正直接反饋可以強化植物主導(dǎo)地位，使其成為優(yōu)勢物種[20]。植物-土壤反饋的基本概念強調(diào)，它可以延伸作為數(shù)學(xué)模型，用來說明和識別正反饋和負(fù)反饋之間不同的動態(tài)變化，正反饋可以導(dǎo)致局部范圍的多樣性的喪失，而負(fù)反饋可以維持植物的多樣性（圖1-2）[3]。圖1-2植物-土壤反饋的正反饋與負(fù)反饋示意圖[6]Fig.1-2Schematicdiagramofpositiveandnegativeplantsoilfeedback圖（a）表示正反饋和負(fù)反饋可以解釋群落演替方向；圖（b）表示負(fù)反饋可以促進(jìn)植物的共存；圖（c）表示正反饋可以強化植物的主導(dǎo)地位，負(fù)反饋可以抑制植物的生長。Figure(a)showsthatpositivefeedbackandnegativefeedbackcanexplainthedirectionofcommunitysuccession.Figure(b)showsthatnegativefeedbackcanpromotethecoexistenceofplants.Figure(c)showsthatpositivefeedbackcanstrengthenthedominantpositionofplantsandnegativefeedbackcaninhibitthegrowthofplants.影響植物-土壤反饋作用的主要途徑影響植物-土壤反饋的作用途徑主要可分為三種：物理、化學(xué)以及生物反饋（圖1-3）。物理反饋：植物和土壤之間的物理反饋途徑包括通過改變土壤的物理性質(zhì)如含水量、溫度、土壤氣體、孔隙度、土壤結(jié)構(gòu)等來產(chǎn)生反饋途徑[26,27]。土壤含水量對植物個體、種群和群落以及地下微生物群落的許多生態(tài)特征有控制作用。植物能夠通過生長發(fā)育、蒸騰和水分提升等作用改變土壤的含水量以及溫度，并通過根系生

⑸?锏墓δ埽?孀盼⑸?錒δ艿母謀洌?苯佑跋斕街參锏納??34]。例如植物物候、土壤肥力、植物生產(chǎn)力及植物多樣性等都會改變土壤微生物的種類或結(jié)構(gòu)。根系分泌物的差異也會影響甚至改變有些土壤微生物內(nèi)在的一些遺傳物質(zhì)[35]。除土壤微生物外，通過土壤無脊椎動物、根際共生體或病原體、寄生生物等途徑也可以造成植物土壤之間的反饋關(guān)系。大量的研究表明病原體和寄生生物能夠?qū)ρ萏嬷械奈锓N更替起到驅(qū)動作用，能夠影響植物幼苗在其母株周圍的定植情況，還可以促進(jìn)物種入侵或者改變?nèi)郝浣Y(jié)構(gòu)以及植物之間的競爭關(guān)系[36,37]。圖1-3影響植物-土壤反饋作用途徑示意圖[38]Fig.1-3Schematicdiagramofplantsoilfeedbackpathway植物-土壤反饋的作用階段植物-土壤反饋一般分為兩個階段。首先植物的分布和生長改變了土壤的生物和非生物環(huán)境；其次土壤環(huán)境的變化又引起了植物的特異性改變，并最終導(dǎo)致植物分布和結(jié)構(gòu)的改變[17,39]。因此，植物土壤反饋研究一般使用兩階段法（圖1-4）。階段1：植物作用土壤階段，在該階段采集植物生長作用后的土壤；階段2：土壤反饋植物階段，該階段利用植物生長作用后的土壤種植同種或異種種植物。根據(jù)兩階段實驗中不同處理方式還可分為滅菌土壤法、土壤接種物法和同源-異源土壤法。在第一階段使用的土壤可以用天然土，例如自然單種植物斑塊土，也可使用實驗栽培植物培養(yǎng)的土。自然單種植物斑塊土可以消除第一階段對時間的要求，同時也能反映出更多自然的土


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