全球變化生態(tài)學(xué)ppt課件

全球變化下的地下生態(tài)學(xué),陳虞雯2014.10.15,1,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(guān)系,2,全球氣候變化,CO2濃度不斷在增加在2100年，CO2濃度將達(dá)到540970ppm,全球溫度在升高21世紀(jì)，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,3,陸地生態(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(yīng)。過去人們主要關(guān)注生態(tài)系統(tǒng)地上部分植物對全球變化的響應(yīng)，而對地下部分植物的根和微生物了解較少。,4,自1990年代后期以來，伴隨著全球生態(tài)學(xué)研究的深入，一個(gè)新興的生態(tài)學(xué)領(lǐng)域地下生態(tài)學(xué)(belowgroundecology)開始形成，并得到了快速發(fā)展。地下生態(tài)學(xué)從不同學(xué)科層次探索地下部分的結(jié)構(gòu)、功能、過程以及與地上部分的關(guān)系,并特別關(guān)注其對全球變化的響應(yīng)。研究對象包括植物根系、地下動物和土壤微生物。,5,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；Hueta1.，1999；Oreneta1.，2001),6,Objective1：確定CO2、Waring、Precipitation何種氣候變化因子對土壤動物豐度起到特別影響Objective1：土壤動物對氣候變化的響應(yīng)是否與分類、個(gè)體大小和營養(yǎng)級有關(guān)。通過多篇文獻(xiàn)，meta-analysis分析，CO2升高、降水加強(qiáng)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(yīng)。但個(gè)體大小、營養(yǎng)級影響其對CO2升高的響應(yīng)。,7,8,SEMCO2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,以前研究表明，CO2增加條件下增加的碳的輸入會促進(jìn)“激發(fā)效應(yīng)”和土壤中碳的周轉(zhuǎn)(ChengandJohnson.1998；Hoos-becketa1.,2004),增加了土壤中微生物的食物來源,促進(jìn)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(dǎo)致植物葉片氮含量增加，從而促進(jìn)地上食草動物的取食，減少植物向地下的輸入(HaddadNMetal.,2000)。,10,全球變化下地下部和地上部分的關(guān)系,生態(tài)系統(tǒng)最活躍部土壤生物，是聯(lián)結(jié)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(jié)構(gòu)、功能及過程起著重要的反饋調(diào)控作用。,Wardleetal.2004.Science304.,11,菌根對CO2濃度增加的響應(yīng)尤為重要，因?yàn)榫谥参铽@取養(yǎng)分中起著重要作用，而且菌根是重要的碳庫(TresederandAllen，2000；Staddoneta1.，2003a；Rillig，2004),12,PossibleMechanisms,Nutrientavailability:interactionsbetweenplantlitter/rootanddecompositionprocess;Bio-trophicinteractions:herbivores,pathogens,andsymbioticmutualists;,SoilBiotaEffectsonPlant-AMF,13,AvailableMechanisms,VanderHeijdenetal.1998.Nature,396:69,增加AMF生物多樣性，促進(jìn)土壤磷的有效利用，從而緩解植物競爭，促進(jìn)生產(chǎn),14,AMfungi通過廣泛的菌絲并提高養(yǎng)分，促進(jìn)種子在常年草地上定殖。promotedseedingestablishmentinperennialgrasslandbyintegratingemergingseedingsintoextensivehyphalnetworksandbysupplyingnutrients,especiallyP.,vanderHeijden.2004.EcologyLett,AMPromotePlantSpeciesCoexistence,15,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(yù)測未來土壤動物多樣性及相關(guān)生態(tài)學(xué)過程的變化及其機(jī)制。大氣CO2濃度升高介導(dǎo)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(gè)體生長發(fā)育、種群數(shù)量、行