華南植物園揭示全球降水頻率變化對(duì)土壤呼吸及其組分的影響

全球變暖加劇了水文循環(huán)，導(dǎo)致降水狀況(頻率和數(shù)量)發(fā)生變化，這可能對(duì)土壤呼吸(Rs)產(chǎn)生重大影響。盡管人們對(duì)Rs對(duì)降水量變化的響應(yīng)進(jìn)行了廣泛的研究，但對(duì)于全球降水頻率(PF)的變化將如何影響Rs，卻未有共識(shí)。

中科院華南植物園鼎湖山站博士后杜悅（導(dǎo)師閆俊華研究員）等，以全球296篇降水變化控制實(shí)驗(yàn)研究論文的觀測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用Meta分析方法量化了PF對(duì)Rs及其組分的影響。結(jié)果表明，隨著本底年平均降水量的增加，PF對(duì)Rs的影響逐漸減小。當(dāng)數(shù)據(jù)按氣候條件分組時(shí)，PF的增加在干旱條件下對(duì)Rs有積極影響，而在半濕潤(rùn)或濕潤(rùn)條件下無顯著影響，而PF的減少在所有氣候條件下對(duì)Rs均有抑制作用。PF增加的正效應(yīng)主要來自干旱條件下異養(yǎng)呼吸的積極響應(yīng)，而PF降低的負(fù)效應(yīng)主要來自根系生物量和呼吸的減少。本研究首次提供了跨氣候區(qū)域PF對(duì)Rs及其組分的不同影響的綜合分析。該研究也為理解和模擬生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)對(duì)全球降水變化的響應(yīng)提供了框架。

相關(guān)研究成果于近期以“Significant effects of precipitation frequency on soil respiration and its components-A global synthesis”為題發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Global Change Biology（《全球變化生物學(xué)》）（IF=13.212）上。論文鏈接：https://doi.org/10.1111/gcb.16532

 圖1. 不同降水處理下土壤呼吸(Rs, a)、異養(yǎng)呼吸(Rh, b)、自養(yǎng)呼吸(Ra, c)的敏感性

圖2. 干旱條件(0 -400 mm)、半濕潤(rùn)條件(400-800 mm)和濕潤(rùn)條件(800 mm)下不同處理?xiàng)l件下的呼吸速率(Rs, a)、異養(yǎng)呼吸速率(Rh, b)、自養(yǎng)呼吸速率(Ra, c)敏感性