全球变暖和臭氧水平升高对植物根系产生有害影响

导     读

发表在的《科学·进展》杂志上的研究结果显示，大豆植株的地上部分几乎没有什么变化，但地下却出现了一些令人不安的结果。比如说，它们的根系难以固碳，这些碳以温室气体的形式被释放到大气中。

翻译：周丹聆

审校：白德凡

引进来源：物理学家组织网

转载自中国数字科技馆网站（www.cdstm.cn，2021年8月27日）

图片来源：CC0 Public Domain

在气候变化中起到关键作用的两个因素——全球变暖加剧和臭氧水平升高，似乎对大豆植物的根系、它们与土壤中共生的微生物的关系，以及植物固碳的方式产生了不利的影响。

发表在的《科学·进展》杂志上的研究结果显示，大豆植株的地上部分几乎没有什么变化，但地下却出现了一些令人不安的结果。比如说，它们的根系难以固碳，这些碳以温室气体的形式被释放到大气中。

北卡罗来纳州立大学（North Carolina State University）的研究人员测定了气候变暖和臭氧水平升高对于重要的地下生物丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi)的影响。丛枝菌根真菌促成的化学作用能够阻止土壤有机质的分解，从而将碳保存在地下，而非从分解物中逸出。

北卡罗来纳州立大学植物病理学教授、该论文的通讯作者Shuijin Hu表示:“除了碳逸出时温室气体的增加带来有害影响之外，固碳能力本身对土壤生产力也非常重要。”

在陆地上生长的植物中，约有80%的植物含有丛枝菌根真菌，它们有着双赢的关系。丛枝菌根真菌从植物中获取碳，并提供氮和其他植物生长发育所需的土壤养分。

图片来源：Pixabay

在这项研究中，研究人员分别在空气温度升高约3摄氏度的环境、臭氧水平较高的环境、温度和臭氧水平都较高的环境、以及没有任何改变的对照环境中种植大豆。实验结果表明，在更暖和臭氧水平更高的环境中，为了获得所需养分，大豆根系变薄了。

“已有现象表明臭氧和气候变暖给许多作物带来了很大压力——不仅仅是大豆，还有许多草本和木本植物。”Hu说，“臭氧和气候变暖使植物变脆弱。当植物试图最大限度地深入土壤吸收养分时，它们的根会变得更薄更长。这一弱点不仅会导致丛枝菌根真菌减少，还会加速植物根系和真菌菌丝的流转过程，进而刺激有机物分解，使固碳更加困难。这一系列的变化可能会对植物的地下部分产生深远的影响，尽管某些时候在地上看来，植物并无异样。”

他很惊讶于植物的芽没有受到气候变暖和臭氧的影响：对照组和实验组的叶片生物量基本相同。Hu还表示，或许更令人惊讶的是，更高的温度和臭氧量还改变了寄生在大豆植株上的丛枝菌根真菌的类型。

研究表明，随着温度升高和臭氧的增加，一种名为Glomus的丛枝菌根真菌的数量在下降，而一种名为Paraglomus的数量却在上升。Hu表示:“Glomus保护有机碳不被微生物分解，而Paraglomus吸收营养的效率更高。我们没想到这些群落会发生如此的改变。”Hu计划继续研究影响土壤固碳能力的系统，以及土壤中的其他温室气体排放，如一氧化二氮。

 近期文章推荐

荐   书

识别图中二维码即可购买本书

• 《健康土壤培育与实践指南》单价158.00/本，《耕地污染防治知识问答》39.00/本。均免邮费（1月20日起售）。

• 购书联系人及联系方式：何小霞  15914500804（也可扫描何小霞微信二维码联系了解），或发信息至 [e-mail]

• 可提供发票（免发票九折）

                      何小霞老师微信二维码，请长按识别添加联系购书事宜

  更多好书，长按识别二维码了解

由于微信修改了推送规则，请大家将环境与健康观察加为星标，或每次看完后点击页面下端的“在看”，这样可以第一时间收到推文！联系我们，加入读者交流群请加13719364476微信号（或发邮件至[e-mail]）

欢迎关注我们