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研究揭示森林土壤有机碳温度敏感性

  • 发布日期:2018-06-04
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  •     土壤有机碳分解速率的微小变化都将会对陆地生态系统碳循环和大气CO2浓度产生深刻影响。温度是影响土壤有机碳分解过程的重要因素,在全球变化背景下,土壤有机碳的分解如何响应气温升高即温度敏感性已得到广泛关注,并成为全球变化和陆地生态系统碳循环研究的热点。

        目前,关于土壤有机碳温度敏感性的研究主要采用平行恒温培养的方法,在大尺度研究中多采用相同的培养温度。虽然这些研究在一定程度上增加了人们对土壤有机碳循环过程的认知,但该方法存在一些缺陷,例如容易产生微生物的热适应性和土壤基质有效性的差异,尤其是在长期培养中,这会对温度敏感性的估算产生较大影响,造成估算不准确。基于此,中科院沈阳应用生态所的研究人员采用基于样品采集区年均温的循环变温培育方法,以克服平行恒温培养所存在的缺陷,深入研究了我国东部典型森林生态系统土壤有机碳温度敏感性的水平空间分布格局及其关键控制因子。相关成果以“碳质量和土壤微生物特性控制着中国森林生态系统土壤微生物呼吸温度敏感性的纬度格局”(Carbon quality and soil microbial property control the latitudinal pattern in temperature sensitivity of soil microbial respiration across Chinese forest ecosystems)为题发表在《全球变化生物学》期刊。

        研究指出,(1)土壤有机碳温度敏感性并不随纬度的增加而线性增加,即表现为空间非线性变化,亚热带森林土壤有机碳的温度敏感性较低,而温带森林土壤有机碳的温度敏感性较高;(2)土壤C:N比与有机碳温度敏感性显著正相关,且阔叶林土壤有机碳的温度敏感性低于针叶林,表明低质量土壤有机碳的分解对温度的变化更敏感,支持了‚碳质量-温度‛假设;(3)革兰氏阴性细菌对土壤有机碳温度敏感性空间变异的解释程度最高,其次为C:N比,但是在热带森林、亚热带森林和温带森林中主要影响因子并不相同。该研究揭示了土壤有机碳质量和微生物对中国东部森林土壤有机碳温度敏感性的重要性,提出在利用模型预测森林生态系统碳循环时应考虑土壤基质质量和微生物特征,可以提高模型预测的准确性。(选摘自:2018年5月2日中科院沈阳应用生态所)

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