1、全球變化下的地下生態(tài)學,2014.10.15,1,PPT學習交流,主要內(nèi)容,概況 全球變化下地下生物過程 全球變化下地上地下部關系,2,PPT學習交流,全球氣候變化,CO2 濃度不斷在增加 在2100年，CO2濃度將達到540 970ppm,全球溫度在升高 21世紀，氣溫將增加4.14.6,過去近300年來大氣CO2濃度變化,過去140年來全球溫度的變化,3,PPT學習交流,陸地生態(tài)系統(tǒng)對全球變化如大氣CO2濃度增加、氮沉降、地面增溫和外來物種入侵作出響應。 過去人們主要關注生態(tài)系統(tǒng)地上部分植物對全球變化的響應，而對地下部分植物的根和微生物了解較少。,4,PPT學習交流,自 1990 年代后期

2、以來，伴隨著全球生態(tài)學研究的深入， 一個新興的生態(tài)學領域地下生態(tài)學(belowground ecology)開始形成，并得到了快速發(fā)展。 地下生態(tài)學從不同學科層次探索地下部分的結構、功能、過程以及與地上部分的關系, 并特別關注其對全球變化的響應。 研究對象包括植物根系、 地下動物和土壤微生物。,5,PPT學習交流,全球變化下地下生物過程,目前越來越多的研究開始注意全球變化過中的土壤生物過程(Hodge，1996；Hu et a1.，1999；Oren et a1.，2001),6,PPT學習交流,Objective1：確定CO2、Waring、Precipitation 何種氣候變 化因子對土

3、壤動物豐度起到特別影響 Objective1：土壤動物對氣候變化的響應是否與分類、個體大小和營養(yǎng)級有關。 通過多篇文獻，meta-analysis 分析，CO2升高、降水加強 能夠顯著影響土壤生物區(qū)系的豐度。土壤動物種類、生態(tài)系統(tǒng)類型不影響其對氣候變暖和CO2升高的響應。但個體大小、營養(yǎng)級影響其對CO2升高的響應。,7,PPT學習交流,8,PPT學習交流,SEM CO2升高，提高土壤水分、微生物量、微型節(jié)肢腐食者、纖毛蟲豐度,9,PPT學習交流,以前研究表明，CO2增加條件下增加的碳的輸入會促進“激發(fā)效應”和土壤中碳的周轉(zhuǎn)(Cheng andJohnson.1998；Hoos-beck et

4、a1., 2004),增加了土壤中微生物的食物來源,促進了地下生物的多樣性。 氮沉降通過改變地上植食性動物的取食, 對土壤動物多樣性產(chǎn)生影響：如氮沉降導致植物葉片氮含量增加，從而促進地上食草動物的取食，減少植物向地下的輸入(Haddad NM et al., 2000)。,10,PPT學習交流,全球變化下地下部和地上部分的關系,生態(tài)系統(tǒng)最活躍部 土壤生物，是聯(lián)結地 上部分與地下部分物 質(zhì)循環(huán)和能量流動的 紐帶，對地上部分植 物群落的結構、功能 及過程起著重要的反 饋調(diào)控作用。,Wardle et al. 2004. Science 304.,11,PPT學習交流,菌根對CO2濃度增加的響應尤為

5、重要，因為菌根在植物獲取養(yǎng)分中起著重要作用，而且菌根是重要的碳庫(Treseder and Allen，2000；Staddon et a1.，2003a；Rillig，2004),12,PPT學習交流,Possible Mechanisms,Nutrient availability: interactions between plant litter/root and decomposition process; Bio-trophic interactions: herbivores, pathogens, and symbiotic mutualists;,Soil Biota Eff

6、ects on Plant-AMF,13,PPT學習交流,Available Mechanisms,Van der Heijden et al. 1998. Nature, 396:69,增加AMF生物多樣性，促進土壤磷的有效利用，從而緩解植物競爭，促進生產(chǎn),14,PPT學習交流,AM fungi 通過廣泛的菌絲并提高養(yǎng)分，促進種子在常年草地上定殖。promoted seeding establishment in perennial grassland by integrating emerging seedings into extensive hyphal networks and by supplying nutrients, especially P.,van der Heijden. 2004. Ecology Lett,AM Promote Plant Species Coexistence,15,PPT學習交流,展 望,研究全球變化背景下不同驅(qū)動因子及其交互作用對土壤生物過程和多樣性的影響，以更好地預測未來土壤動物多樣性及相關生態(tài)學過程的變化及其機制。 大氣 CO2 濃度升高介導的寄主植物營養(yǎng)和次生代謝物質(zhì)的變化，以植物為食的地上部昆蟲的個體生長發(fā)育、種群數(shù)量