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作者:朱汉斌 来源:明升官网明升体育app报 发布时间:2022/4/28 15:24:58
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研究揭示热带森林土壤碳释放对长期氮磷添加响应

 

近日,明升官网明升体育app院华南植物园生态中心博士生张靖凡在王法明研究员的指导下,研究揭示了热带森林土壤碳释放对长期氮磷添加的响应。相关研究在线发表于《总体环境明升体育app》(Science of The Total Environment)。

每年有大量的二氧化碳(CO2)从土壤中释放,主要来源于凋落物和土壤碳(C)的分解。养分有效性,尤其是氮(N)和磷(P)在凋落物和土壤碳分解中起重要作用。大多数研究中只单独探究土壤碳矿化或凋落物分解,在长期施肥条件下同时探究这两者的碳释放模式的研究并不多,因此,了解其潜在机制对于减缓二氧化碳排放和气候变化至关重要。

研究人员利用热带次生林氮磷添加的野外试验平台,进行为期两年的野外试验,在长期(11年)氮磷添加的土壤中,添加了两种不同的凋落物:玉米根或玉米叶。测量了土壤总碳矿化率(CO2通量)来表征总碳的矿化,使用13C同位素示踪来确定碳的来源(土壤碳或凋落物碳)。通过测定与碳矿化相关的胞外酶(β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)、酚氧化酶(PHO)和过氧化物酶(PER)以及磷脂脂肪酸(PLFA)表征的土壤微生物群落结构,通过机构方程模型来解释土壤碳释放速率对不同施肥处理的响应。

研究表明,氮的添加仅加速了凋落物碳释放,0~5cm和5~10cm土层凋落物碳释放量分别增加了42%和6%。磷添加仅抑制了土壤碳的分解,0~5cm和5~10cm土壤碳释放量分别减少了9%和11%。氮添加增加了土壤中碳的释放,其原因可能是微生物生物量、真菌与细菌的比值和碳降解酶活性的提高。然而,添加磷导致微生物特性和碳降解酶活性的相反结果,与碳的释放减少相关。研究表明,长期氮、磷添加对凋落物和土壤碳的分解的影响具有选择性,且这一趋势在未来氮沉降增加的热带森林中可能更为显著。

该研究结果表明,在未来的碳中和策略中,应考虑气候变化下凋落物和土壤碳分解的不同模式。

相关论文信息:http://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.155049

 
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