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植物所科研人員解析高寒草地土壤碳分解溫度敏感性的調控機制

  土壤碳分解的溫度敏感性表征土壤碳分解過程對溫度的響應程度,通常用Q10來表示,即溫度每增加10度土壤呼吸速率增加的倍數。這一參數的大小在一定程度上決定著陸地生態系統碳循環與氣候變暖之間反饋關系的方向與強度,是陸地生態系統碳循環中的關鍵參數。因此,土壤碳分解的溫度敏感性及其調控機制成爲近20年來全球變化生態學領域廣泛關注的重要問題。然而迄今爲止,學術界尚未能全面解析底物、環境、微生物等屬性對土壤碳分解溫度敏感性的影響機制。 

  中國科學院植物研究所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。 

  該研究揭示了土壤碳穩定性機制在調節土壤碳分解過程對氣候變暖響應中的關鍵作用,相關結果爲准確認識陸地生態系統碳循環與氣候變暖之間的反饋關系提供了啓示。 

  該研究成果711日在線發表于國際學術期刊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。该研究得到中國科學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。 

  文章鏈接:   

  https://advances.sciencemag.org/content/5/7/eaau1218 

  (植被生態實驗室供稿)

   

  微生物豐度與團聚體保護調控土壤碳分解的溫度敏感性 


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