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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為近20年來全球變化生態學領域廣泛關注的重要問題。然而迄今為止,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楊元合研究組以青藏高原高寒草地為研究對象,基于自然土壤剖面形成的理化性質梯度,并結合長期培養實驗、碳分解模型以及控制實驗等多種手段,揭示了土壤碳分解溫度敏感性垂直變異的調控機制。研究人員發現,深層土壤中較低的微生物豐度與較強的團聚體保護使其碳分解的溫度敏感性顯著低于表層土壤。進一步研究發現,不同碳組分溫度敏感性的調控機制存在差異:活性碳分解溫度敏感性的垂直變異主要受微生物群落調控,而惰性碳分解的溫度敏感性則主要受團聚體保護的影響。 

  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,相關結果為準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啟示。 

  該研究成果711日在線發表于國際學術期刊Science Advances。楊元合研究組博士研究生秦書琪為論文第一作者,楊元合研究員為通訊作者。該研究得到中國科學院戰略性先導科技專項、國家重點研發計劃、國家自然科學基金等項目的資助。 

  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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