植物-土壤反馈机制研究综述

植物根系固土作用研究综述植物根系对土壤的固土作用一直是土壤生态学和植物生长研究的重要课题。

植物根系通过各种方式与土壤相互作用，对土壤固结、稳定起到关键的作用。

本文将就植物根系固土作用的研究进展进行综述，以期为土壤生态学和生态修复领域提供一定的参考和启示。

一、植物根系的生理生态特点植物根系可分为主根、侧根和须根等不同类型，通过根尖、根毛等结构与土壤发生作用。

根系对土壤的固土作用主要通过以下生理生态特点实现：1. 分泌物质作用：植物根系分泌大量的有机酸、黏土和胞外聚合物等物质，这些物质能够改变土壤微生物活性、矿物质结构和土壤理化性质，进而影响土壤团聚体的形成与稳定。

2. 根系结构作用：植物根系自身的结构特点能够促进土壤微生物丰富，促进土壤团粒体的合并和稳定，并且通过根系生物学拮抗、根系分泌物质等多种途径影响土壤微生物群落结构。

3. 根系对土壤物理结构的影响：植物根系的生长和分泌作用会改变土壤的孔隙结构，促进土壤颗粒的聚合和稳定化，从而提高土壤的抗压性和抗剪性。

二、植物根系固土作用的研究方法1. 野外开展定位观测：结合地貌、植被格局等地理环境因素，野外开展根系生态学的调查，结合土壤剖面和根系分布等实验数据进行分析，探究植物根系对土壤固土的作用机制。

2. 野外模拟实验：通过模拟植被生长的自然环境，比较具有不同类型和数量根系的植被对土壤固土的影响效果，分析根系的数量、深度和类型对土壤的影响。

3. 静态和动态实验：在室内条件下进行根系对土壤固土效果的静态和动态研究，通过根系与土壤的作用对比实验，分析不同植物根系对土壤固土的动态变化。

植物根系对土壤的固土作用是土壤生态系统中的一个重要环节，对土壤固结、水土保持和植被恢复具有重要的生态意义。

1. 土壤固结：在土壤固结过程中，植物根系能够通过改变土壤孔隙结构、促进土壤微生物的活性，增加土壤的有机质含量，从而降低土壤的固结程度，保持土壤的透气性和透水性。

2. 水土保持：植物根系通过改良土壤结构、增加土壤有机质含量，提高土壤的抗冲刷能力，减少土壤侵蚀，增加土壤水分的利用率，对水土保持具有重要的作用。

《植物-土壤反馈对人工混播草地物种共存与群落动态的影响》篇一一、引言随着环境问题日益严峻，人工混播草地已成为解决生态环境和资源保护的有效手段之一。

其具有多样性的优势，不仅能增加生物多样性和提高土地生产能力，还有助于稳定生态环境和促进可持续性发展。

在人工混播草地中，植物-土壤的反馈关系扮演着重要角色，影响物种的共存与群落动态。

本文旨在深入探讨植物-土壤反馈如何影响人工混播草地的物种共存和群落动态。

二、植物-土壤反馈的重要性植物-土壤反馈指的是植物通过影响土壤环境进而影响其他植物生长的过程。

这种相互作用是复杂的，涉及植物生长、凋落物分解、微生物活动等众多生态过程。

这种反馈机制对人工混播草地的物种共存和群落动态具有重要影响。

三、人工混播草地中的植物-土壤反馈在人工混播草地中，不同植物种类的根系分泌物、凋落物等对土壤环境产生不同的影响，进而影响其他植物的生长。

例如，某些植物的根系分泌物可以抑制其他植物的生长，而某些植物的凋落物则可以提高土壤养分含量，促进其他植物的生长。

这些相互作用使得人工混播草地中的物种共存和群落动态变得复杂多变。

四、影响物种共存与群落动态的因素植物-土壤反馈在人工混播草地中影响着多种生态过程，进而影响物种的共存与群落动态。

首先，土壤养分状况对植物的生长有直接影响，从而影响其竞争力和生存能力。

其次，植物的繁殖策略、生理特征等也会影响其在混播草地中的表现。

此外，物种间的相互作用（如竞争、互利共生等）也会对群落动态产生影响。

五、案例分析以某地区的人工混播草地为例，该地区种植了多种牧草和豆科植物。

通过研究发现在不同种植组合下，植物-土壤反馈对物种共存和群落动态的影响不同。

当某些豆科植物与禾本科牧草混合种植时，由于豆科植物的固氮作用和分泌物有利于改善土壤条件，增加了土壤肥力，为其他植物的生存提供了有利环境。

然而在部分混合种植系统中，一些外来物种或对当地土壤环境适应较差的物种会因为不适应新环境而逐渐被淘汰或失去竞争优势。

生态学研究新领域：植物—土壤反馈研究评述李晓晶;王伟峰;段玉玺;王博;刘源;刘宗奇【摘要】植物—土壤反馈对理解植物种群动态、群落组成和陆地生态系统功能方面具有重要科学意义,能用于解释群落演替、生态系统多样性、生物入侵、生产力形成与维持、生态系统应对气候变化响应等生态学问题.基于文献计量学方法,评述了利用植物—土壤反馈解释群落演替、生物入侵、植物适应性和选择性、对全球气候变化的响应、生物多样性和生产力关系、进化过程等科学问题,并就这一研究领域今后的研究方向进行探讨,认为研究植物—土壤反馈可以利用其对生物多样性的影响,管理陆地生态系统,减缓由人类活动带来的全球生态变化方面的负面效应,有利于生态系统的适应性管理,为人类社会提供可持续的生态系统服务.【期刊名称】《林业调查规划》【年(卷),期】2019(044)002【总页数】7页(P46-51,67)【关键词】植物—土壤反馈;生物多样性;反馈效应;群落演替;生物入侵;生态系统【作者】李晓晶;王伟峰;段玉玺;王博;刘源;刘宗奇【作者单位】内蒙古林业科学研究院生态功能与森林碳汇研究所,内蒙古呼和浩特010010;内蒙古林业科学研究院生态功能与森林碳汇研究所,内蒙古呼和浩特010010;内蒙古林业科学研究院生态功能与森林碳汇研究所,内蒙古呼和浩特010010;内蒙古林业科学研究院生态功能与森林碳汇研究所,内蒙古呼和浩特010010;内蒙古林业科学研究院生态功能与森林碳汇研究所,内蒙古呼和浩特010010;内蒙古林业科学研究院生态功能与森林碳汇研究所,内蒙古呼和浩特010010【正文语种】中文【中图分类】S718.5;S718.521.2;S718.516植物—土壤反馈对理解植物种群动态、群落组成和陆地生态系统功能等方面具有重要科学意义。

植物—土壤反馈研究除了通过模拟控制实验外，还需要在野外进行科学验证，并阐明其作用机制。

影响植物—土壤反馈的因素众多，非生物和生物土壤成分贡献值需要被量化，在物种进化中的作用需要被确定。

植物根系对土壤环境的响应机制植物是生物界中最为广泛的一类生物，对于我们人类来说，植物在我们的生活中扮演着非常重要的角色，它们能够为我们提供食物、衣物、药物等各种生产资料，同时，植物对于维持着我们生存环境的平衡及稳定也有着非常重要的作用。

而植物生长的一个重要因素就是土壤环境，而植物的根系也是掌控着植物生长的重要组成部分。

那么，植物根系对土壤环境的响应机制是如何的呢？我们可以从以下几个方面进行展开：一、植物根系对于土壤中养分的吸收和利用植物根系主要是通过根毛吸收土壤中的养分，并将其传输至地上部分供植物生长所用。

而植物对于养分的吸收是有一定选择性的，即只会选择对植物生长比较有利的养分进行吸收，而不会吸收那些对植物生长影响不大的或者对植物生长不利的养分。

同时，植物的根系对于不同养分的吸收效率也是不一样的。

例如，对于氮素这一营养物质，植物吸收效率相对较低，而对于磷酸盐等物质，植物吸收效率相对较高。

此外，植物在对养分进行吸收的时候，还需要考虑到植物所生长的环境和生长阶段等因素，来进行有针对性的养分吸收和利用。

二、植物根系对土壤物理性质的影响植物的根系还有一个很重要的作用就是对土壤的物理性质产生影响。

例如，植物根系能够对土壤中的孔隙率和通气性产生影响。

当植物根系在土壤中生长时，它会占据一部分土壤中的孔隙空间，从而使土壤中的孔隙率发生变化。

同时，植物的根系还能够增大土壤的通气性，促进土壤中氧气和二氧化碳的交换，有利于土壤微生物的生长和活动。

此外，植物根系还能够防止水土流失，减轻水土流失对生态系统带来的负面影响。

三、植物根系对土壤的化学性质的影响植物的根系还能够对土壤的化学性质产生影响。

例如，植物根系在生长过程中会分泌出各种有机物和胶体物质，这些物质可以影响土壤中的微生物生长和代谢，从而促进土壤中不同物质的转化。

同时，植物的根系还能够通过分泌不同的物质来改变土壤的 pH 值和离子浓度，从而对土壤的化学性质产生影响。

植物—土壤反馈研究进展周阳;姜丽丽;李博文;崔树娟;孟凡栋;王奇;汪诗平【摘要】This paper reviewed the definition, research approaches and methods of plant-soil feedback and its research progress and problems. Plant-soil feedbacks involve two-step processes: plant changes the abiotic and biotic conditions of its associated soil; these changes in soil conditions may increase or decrease the growth of conspecifics, resulting in positive or negative plant-soil feedbacks, respectively. Plant-soil feedbacks can affect plant performance and plant-competitive interactions, ultimately affecting community composition and diversity. Role of feedback in the succession process in the plant is uncertain. Growth enhancement of exotic and less negative feedback may result in that local species are competitively excluded, future climate change may cause changes in species composition and biodiversity loss, but resource complementarity and not too strong plant-soil feedbacks effects may lead to high productivity and diversity of mixed plant community. The key issues and further tasks of plant-soil feedback study were suggested as follows: (1) Design the experiment of plant-soil feedback in different ecosystems; (2) There were strong need to study reciprocating effects of plant and soil; using the molecular or genetic mean in plant-soil feedback; (3) Study on the mechanism of plant-soil feedback as a ecological factor.%该文综述了植物—土壤反馈研究的定义、途经、方法和国内外的研究现状以及存在的问题.植物—土壤反馈是指植物改变根际土壤的生物和非生物特征,同时被改变的也能提高或降低该植物的生长,形成正的或负的反馈,从而影响植物群落组成及植物间相互作用.植物—土壤反馈研究对于理解植物群落演替、生态系统多样性与生产力形成与维持机制,认识生态系统对气候变化和生物入侵等全球生态事件的响应具有重要的理论意义.外来物种快速生长和繁殖及其可能的负反馈可能会导致本地种被竞争排除,未来气候变化可能导致物种组成发生变化及生物多样性丢失,但资源互补和植物—土壤反馈效应则可能使植物群落具有较高的生产力和多样性.因此,未来植物—土壤反馈关系应该加强以下几方面研究:(1)开展不同生态系统植物—土壤反馈关系的比较研究;(2)植物—土壤及土壤—植物等群落水平的反馈研究;(3)特别是要加强分子和基因工具在植物土壤—反馈关系中的应用,揭示植物—土壤反馈关系的分子机理.【期刊名称】《广西植物》【年(卷),期】2017(037)011【总页数】9页(P1480-1488)【关键词】植物;土壤;反馈关系【作者】周阳;姜丽丽;李博文;崔树娟;孟凡栋;王奇;汪诗平【作者单位】中国科学院青藏高原研究所,北京 100101;中国科学院大学,北京100049;中国科学院青藏高原研究所,北京 100101;中国科学院青藏高原研究所,北京 100101;中国科学院大学,北京 100049;中国科学院青藏高原研究所,北京100101;中国科学院大学,北京 100049;中国科学院青藏高原研究所,北京 100101;中国科学院大学,北京 100049;中国科学院青藏高原研究所,北京 100101;中国科学院大学,北京 100049;中国科学院青藏高原研究所,北京 100101;中国科学院青藏高原地球科学创新卓越中心,北京 100101【正文语种】中文【中图分类】Q948.1植物—土壤反馈研究对于理解植物群落演替、生态系统多样性与生产力形成与维持机制，认识生态系统对气候变化和生物入侵等全球生态事件的响应具有重要的理论意义。

《植物-土壤反馈对人工混播草地物种共存与群落动态的影响》篇一一、引言在生态学领域，植物与土壤之间的相互作用对草地生态系统的结构和功能起着至关重要的作用。

人工混播草地是草地生态恢复与建设的重要手段之一，通过合理的物种混播可以实现物种共存、改善土壤环境以及提升草地生态系统的整体稳定性。

本文着重探讨了植物-土壤反馈对人工混播草地物种共存与群落动态的影响，以期为人工混播草地的合理设计与管理提供理论依据。

二、植物-土壤反馈机制植物-土壤反馈机制主要涉及植物通过生长和凋落物影响土壤性质，进而影响其他植物的生长和分布。

这种反馈机制包括正反馈和负反馈两种。

正反馈主要表现在适宜的植物组合可以改善土壤质量，进而促进植物的进一步生长；而负反馈则主要表现为不同植物之间对资源（如水分、养分等）的竞争，以及某些植物通过释放化学物质抑制其他植物的生长。

三、人工混播草地物种共存在人工混播草地中，物种共存是植物-土壤反馈机制作用的重要体现。

通过合理的物种混播，可以充分利用不同物种的生态位差异，减少种间竞争，从而促进物种共存。

例如，某些豆科植物可以通过固氮作用改善土壤质量，为其他非豆科植物提供更好的生长环境。

此外，不同物种的凋落物和根系分布也有助于形成异质性的土壤环境，进一步促进物种共存。

四、群落动态变化人工混播草地的群落动态变化受到多种因素的影响，其中植物-土壤反馈机制起着重要作用。

随着时间推移，某些适应性强的物种可能会逐渐成为优势种群，而一些初期优势不明显或对环境变化敏感的物种可能会逐渐被淘汰。

这种动态变化过程不仅受到植物自身特性的影响，还与土壤性质的改变密切相关。

例如，某些耐旱、耐瘠薄的物种在改善土壤环境后可能会逐渐成为优势种群，而一些喜肥、不耐阴的物种则可能逐渐减少。

五、影响因素及管理策略影响人工混播草地物种共存与群落动态的因素众多，包括气候、地形、土壤性质以及物种自身的生物学特性等。

为了实现人工混播草地的可持续发展，需要采取一系列管理策略。

植被变化对气候的反馈机制大自然是一个复杂而丰富的生态系统，其中植被是维系生态平衡的关键因素之一。

植被不仅能够吸收二氧化碳，释放氧气，还能够调节气候。

植被与气候之间存在着相互作用和反馈机制，对于人类社会和地球生态的意义重大。

首先，植被对气候有着直接的影响。

植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，并锁定碳元素，将其固定在植物体内。

这一过程对减少温室气体的排放，防止全球变暖具有重要作用。

同时，植物的蒸腾作用能够使大量水分蒸发，形成水汽，为大气提供水分，调节气温和湿度。

在炎热夏季，树木的阴影减轻了阳光的直射，降低了地表的温度，形成了绿意盎然的气候。

其次，植被对气候有着间接的影响。

随着全球气候变暖，植被变化对全球气候的反馈也越来越显著。

气候变暖会导致土壤中的水分流失，影响植被的生长和分布。

植被覆盖率减少会导致土壤侵蚀加剧，水资源减少，生态系统破坏严重。

一旦植被退化，土地就会裸露出来，吸收太阳辐射的能力增强，导致地表温度升高，进而影响局部甚至全球气候。

此外，植被变化还会通过改变大气中的气溶胶浓度影响气候。

植物通过释放揮发性有机物质贡献了大量的气溶胶颗粒，这些颗粒能够参与云的形成过程，影响云的亮度和持久度。

在森林覆盖率较高的地区，气溶胶浓度较高，这种气溶胶具有吸收和散射太阳辐射的特性，能够降低地表的温度，形成“冷峰效应”。

而在植被稀疏的地区，气溶胶浓度较低，太阳辐射直接照射地表，增加了地表温度，导致气温的升高。

当然，植被变化与气候变化的关系不仅仅是单向的。

气候变化也会影响植被的分布和生长状况。

气候变暖导致高山植被向高海拔迁移，沿海地区的植被受到海平面上升和海滩侵蚀的影响，而干旱地区的植被受到干旱加剧的威胁。

这样的反馈机制会进一步加大气候变化的不确定性。

综上所述，植被变化对气候的反馈机制十分复杂，既有直接的影响，又有间接的影响，相互之间牵一发而动全身。

为了保护植被和维护生态环境，我们应该采取积极的措施，减少温室气体排放，增加植被覆盖率，推动可持续发展。

植物—土壤反馈影响植物生长机理研究进展
罗文泊;王雪
【期刊名称】《环境生态学》
【年(卷),期】2022(4)9
【摘要】植物—土壤反馈会通过影响植物个体的生长,改变植物群落的组成与结构,对生态系统的物种多样性、系统生产力,甚至结构与功能等均产生深远影响,在维持陆地生态系统的结构和功能及稳定等方面具有重要意义。

正确理解植物—土壤反馈及其影响植物生长机制对准确预测植物群落结构变化和生态系统服务功能非常必要。

通过简要概述植物—土壤反馈概念及含义,从个体和群落水平分别介绍了植物—土壤反馈的主要研究方法,并以植物根系为核心,从细根特征、根系分泌物以及植物根系与土壤微生物耦合作用等方面,对植物—土壤反馈影响植物生长的机理进行综述,并对今后的研究提出了展望。

研究认为植物应对环境因素变化进行细根特征调整,而引起的根系分泌物变化与土壤微生物群落组成和结构间的耦合研究,将是该领域今后研究的重要内容之一。

【总页数】7页(P25-31)
【作者】罗文泊;王雪
【作者单位】东北师范大学国家环境保护湿地生态与植被恢复重点实验室;东北师范大学植被生态科学教育部重点实验室;东北师范大学环境学院
【正文语种】中文
【中图分类】X173
【相关文献】
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2.镉对植物生长的影响及植物耐镉机理研究进展
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4.植物受高温胁迫机理及对玉米生长影响的研究进展
5.土壤原生动物对植物生长机制影响的研究进展
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植物-土壤反馈机制研究综述刘海霞;许斌杰;范新峰;张海谷;何彦龙【摘要】研究表明在理解陆地植物种群动态、群落构成、生态功能等方面,植物土壤反馈机制已成为重要的理论.因此,正确理解植物土壤反馈及其潜在机制对预测植物群落结构变化和生态系统服务功能非常必要.本文重点介绍了土壤反馈机制及其在种群动态、群落发展中的重要作用,综述前人研究取得的重要结果,并概述了这一理论研究的方向和挑战.在人类活动引起全球气候变化的情况下,只有充分认识到生态系统不同的维持机制,才能进一步持续利用生态系统在食物、饲料和生物能源等方面提供的服务.【期刊名称】《青岛农业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(031)002【总页数】6页(P142-147)【关键词】植物-土壤反馈机制;直接反馈;间接反馈;正反馈;负反馈【作者】刘海霞;许斌杰;范新峰;张海谷;何彦龙【作者单位】上海市崇明县环境监测站,上海崇明202150;上海市崇明县环境监测站,上海崇明202150;上海市崇明县环境监测站,上海崇明202150;上海市崇明县环境监测站,上海崇明202150;国家海洋局南海海洋工程勘察与环境研究院,广州500310【正文语种】中文【中图分类】X173种群动态和群落构成机制一直以来是植物生态学关注的重要问题之一。

随着全球气候变化和人类活动的加剧，许多陆地生态系统的结构和功能已发生显著变化，那么造成植物群落构成变化的主要因素是什么，以前大多数研究使用传统的理论和假说分析物种的分布格局。

但这些假说因其自身的局限性而逐渐受到人们的质疑［1］。

近年来，对物种演替的研究表明，先锋物种对土壤条件的改善，更有利于物种的共存，增加生物多样性［2］。

那么植物与土壤之间是否存在相互作用，这些相互作用对群落的进一步发展是否起到关键性作用？众所周知，在2000多年以前，亚洲和欧洲的农业耕作者发现，果树幼苗很难生长在之前种植同种果树的土壤中，而实践（或研究）表明轮作技术可以增加作物的产量［3］。

森林土壤养分循环和植物生长的分子调控机制森林是地球上最重要的生态系统之一，它不仅提供了宝贵的木材和天然资源，而且对人类和其他生物生存环境的影响也是不可小觑的。

森林生态系统的可持续发展离不开森林土壤中养分的循环和植物生长的分子调控机制。

本文将分别从这两个方面进行探讨。

一、森林土壤养分循环森林土壤中养分循环包括氮、磷、钾、钙等元素。

这些元素对植物的生长和发育至关重要。

氮是植物生长的关键元素之一，它参与植物的许多生理过程，比如叶片的生长和根系的发育。

磷是植物生长过程中的必需元素之一，它参与植物能量的代谢和细胞壁的合成。

钾参与植物的蒸腾调节和水分平衡，钙则是植物细胞膜的构成原料之一。

但是，森林土壤中这些元素的存在并不是稳定不变的，它们被微生物、枯落物分解和土壤物理化学过程影响。

这些过程会对养分循环产生影响。

1.微生物的作用微生物对森林土壤中养分的循环有很重要的贡献，其中包括了微生物的降解作用和微生物的环境调节作用。

首先，森林土壤中的微生物可以分解枯落物和土壤有机质，把它们转化为植物可利用的无机形态的氮、磷等元素。

微生物通过氨化和硝化作用将有机氮转化为铵离子和硝酸盐。

同样的，微生物还可以将有机磷转化为无机磷，使它们更容易被吸收利用。

其次，微生物通过减轻钾、钙等元素之间的竞争关系，对森林土壤中元素平衡进行调节。

这种过程被称为“环境调节作用”。

当植物将一种元素吸收过多时，这些元素就会与微生物竞争。

而微生物可以吸附一部分的养分，从而减轻植物对这些元素的过度吸收，使得其他植物也可以分享这些养分。

2.枯落物分解的作用森林中的树木、植物等都会在生长过程中产生枯落物，而这些枯落物的分解是森林土壤中养分循环的重要途径。

比如说，枯落物中的有机质可以分解为氮、磷等元素，从而提供给森林中的其他生物。

研究表明，当森林土壤中的有机质含量高时，森林土壤中的氮、磷等元素含量也会相应的增加。

二、植物生长的分子调控机制植物在生长过程中，需要通过分子调控机制来控制自身生长和发育。