土壤微生物是土壤碳循環(huán)過(guò)程的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)者,微生物殘?bào)w作為土壤有機(jī)碳庫(kù)的重要來(lái)源,在調(diào)控土壤碳循環(huán)過(guò)程對(duì)氮沉降的響應(yīng)中發(fā)揮著重要作用。盡管已有研究認(rèn)為氮沉降趨向于增加森林土壤中真菌殘?bào)w碳對(duì)土壤有機(jī)碳的貢獻(xiàn),但多數(shù)是基于林下氮添加的模擬實(shí)驗(yàn),而忽略了森林冠層對(duì)大氣氮沉降的再分配過(guò)程及土壤深度的影響。
中科院華南植物園恢復(fù)生態(tài)學(xué)任務(wù)團(tuán)隊(duì)基于林冠和林下氮添加野外控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái),研究了氮添加方式(林冠vs.林下)、氮添加水平(25 kg N ha-1yr-1 vs. 50 kg N ha-1yr-1)和土壤深度(表土 vs. 底土)對(duì)微生物殘?bào)w碳及其對(duì)土壤有機(jī)碳庫(kù)貢獻(xiàn)的影響。研究發(fā)現(xiàn),土壤微生物殘?bào)w碳對(duì)氮添加方式和水平的響應(yīng)受土壤深度的調(diào)控:1)氮添加提高了表層土壤真菌殘?bào)w碳和總微生物殘?bào)w碳的含量及其對(duì)土壤有機(jī)碳的貢獻(xiàn),但降低了底層土壤真殘?bào)w碳和總微生物殘?bào)w碳對(duì)土壤有機(jī)碳的貢獻(xiàn),不同深度土壤差異性的差異主要受微生物殘?bào)w來(lái)源(微生物生物量)的影響;2)林下氮添加對(duì)微生物殘?bào)w碳積累的影響要顯著高于林冠氮添加,表明森林冠層可以緩沖外源氮輸入對(duì)土壤微生物殘?bào)w的影響。該研究從土壤微生物的角度進(jìn)一步證實(shí)了森林冠層在緩解大氣氮沉降對(duì)熱帶森林土壤碳循環(huán)過(guò)程中的作用,并指出了未來(lái)對(duì)氮沉降的研究中亟需考慮不同土壤深度的潛在影響。
相關(guān)研究成果已近期發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Journal of Environmental Management(《環(huán)境管理雜志》)上。華南植物園博士后況露輝為論文第一作者,劉占鋒研究員為論文通訊作者。該研究得到了廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金和中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)等項(xiàng)目的共同資助。論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.118009
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