植物光合碳在不同器官-土壤系统的动态分布特征13C示踪

稳定性碳同位素自然丰度(13C)记录着生态系统碳循环过程的关键信息,常被用于评价全球变化情景下陆地生态系统碳的动态.连续4年(2015—2018年)采用13 C脉冲标记对不同园林植物光合碳分配及其向地下输入特征进行了研究,探讨不同园林植物光合碳在不同器官的分配及其对土壤有机碳(SOC)的贡献.结果表明:(1)脉冲标记当天不同园林植物13 C值均表现为叶>茎>根>土壤,具体表现为樟树>夹竹桃>广玉兰>女贞,不同园林植物根部对光合固定新碳的富集程度较大.(2)标记当天,不同园林植物地上13 C固定百分比例较高,说明标记的效率较高且分配差异较大;脉冲标记21 d后,13 C值下降,固定的光合碳转移到土壤中的含量显著增加.(3)标记后植物—土壤系统各组分固定13 C量占净光合13 C总量分配比例呈现茎>叶>根>土壤的趋势,光合碳在不同园林植物各部分以及土体中都有所增加,主要集中在地上部分.(4)樟树和夹竹桃对土壤有机碳的贡献量最大,对土壤有机碳的贡献量具体表现为樟树>夹竹桃>广玉兰>女贞;有机碳的累积量呈相反的变化趋势.(5)根系和地上部生物量与13 C-SOC之间存在显著的正相关关系.总之,不同园林植物显著影响了光合同化碳在地上部和土壤中的分布,其中樟树和广玉兰光合同化碳在植株—土壤系统的响应较为显著.