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实验室科研人员解析高寒草地土壤碳分解温度敏感性的调控机制

发布时间:2019-07-15点击率:195

  土壤碳分解的温度敏感性表征土壤碳分解过程对温度的响应程度,通常用Q10来表示,即温度每增加10度土壤呼吸速率增加的倍数。这一参数的大小在一定程度上决定着陆地生态系统碳循环与气候变暖之间反馈关系的方向与强度,是陆地生态系统碳循环中的关键参数。因此,土壤碳分解的温度敏感性及其调控机制成为近20年来全球变化生态学领域广泛关注的重要问题。然而迄今为止,学术界尚未能全面解析底物、环境、微生物等属性对土壤碳分解温度敏感性的影响机制。 

  实验室杨元合研究组以青藏高原高寒草地为研究对象,基于自然土壤剖面形成的理化性质梯度,并结合长期培养实验、碳分解模型以及控制实验等多种手段,揭示了土壤碳分解温度敏感性垂直变异的调控机制。研究人员发现,深层土壤中较低的微生物丰度与较强的团聚体保护使其碳分解的温度敏感性显著低于表层土壤。进一步研究发现,不同碳组分温度敏感性的调控机制存在差异:活性碳分解温度敏感性的垂直变异主要受微生物群落调控,而惰性碳分解的温度敏感性则主要受团聚体保护的影响。 

  该研究揭示了土壤碳稳定性机制在调节土壤碳分解过程对气候变暖响应中的关键作用,相关结果为准确认识陆地生态系统碳循环与气候变暖之间的反馈关系提供了启示。 

  该研究成果711日在线发表于国际学术期刊Science Advances。杨元合研究组博士研究生秦书琪为论文第一作者,杨元合研究员为通讯作者。该研究得到中国科学院战略性先导科技专项、国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。

   

  微生物丰度与团聚体保护调控土壤碳分解的温度敏感性