大氣氮沉降和人為磷輸入同時(shí)影響了熱帶森林的土壤呼吸。然而，大氣氮沉降和人為磷輸入的交互作用對土壤呼吸及其組分-自養(yǎng)呼吸和異養(yǎng)呼吸的影響仍不清楚。
為了精確地評估人為養(yǎng)分輸入對熱帶森林碳循環(huán)的影響，中國科學(xué)院華南植物園海岸帶生態(tài)系統(tǒng)過程與環(huán)境健康研究組的研究人員在熱帶森林長期定位觀測研究站（小良站）開展了相關(guān)研究。研究團(tuán)隊(duì)于2009年設(shè)置了氮添加、磷添加、氮磷添加和對照組4個(gè)處理。每個(gè)處理均布設(shè)了切根和不切根處理，其中不切根處理用于測定土壤呼吸，切根處理用于測定土壤異養(yǎng)呼吸，兩者之差可表征自養(yǎng)呼吸。本研究基于2015-2017年連續(xù)三年的監(jiān)測結(jié)果。
研究結(jié)果表明，單獨(dú)的磷添加顯著增加了19.2%土壤呼吸和42.1%異養(yǎng)呼吸。氮添加后緩解了單獨(dú)磷添加對土壤呼吸和異養(yǎng)呼吸的刺激作用。然而，相比于單獨(dú)的氮、磷添加，氮磷共同添加顯著提升了土壤自養(yǎng)呼吸。這些發(fā)現(xiàn)表明大氣氮沉降能夠通過降低異養(yǎng)呼吸來緩解長期磷輸入對土壤呼吸的刺激作用。結(jié)構(gòu)方程模型進(jìn)一步揭示了氮沉降主要通過增加土壤氮磷比，降低易分解有機(jī)碳和真菌生物量來緩解土壤呼吸。本研究表明熱帶地區(qū)持續(xù)的氮沉降可以顯著地降低人為磷輸入下森林土壤的碳排放。
相關(guān)研究成果已在線發(fā)表在土壤學(xué)經(jīng)典期刊Geoderma上。中國科學(xué)院華南植物園生態(tài)中心博士研究生黃幸運(yùn)為論文第一作者，實(shí)驗(yàn)室高級工程師李應(yīng)文為共同第一作者，研究組長、小良站站長王法明研究員為論文通訊作者。該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、“一帶一路”國家與國際科學(xué)組織聯(lián)盟等項(xiàng)目的資助。論文鏈接：https://authors.elsevier.com/sd/article/S0016-7061(24)00371-9
圖1. 氮、磷添加及氮磷共同添加對土壤呼吸（RS）、自養(yǎng)呼吸（RA）和異養(yǎng)呼吸（RH）的影響
圖2. 氮磷添加對土壤呼吸的直接和間接影響
附件下載：