研究揭示热带森林土壤碳释放对长期氮磷添加响应。 近日，中国科学院华南植物园生态中心生张靖凡在王法明研究员的指导下，研究揭示了热带森林土壤碳释放对长期氮磷添加的响应。相关研究在线发表于《总体环境科学》（ of the total environment）。
每年有大量的二氧化碳（co2）从土壤中释放，主要来源于凋落物和土壤碳（c）的分解。养分有效性，尤其是氮（n）和磷（p）在凋落物和土壤碳分解中起重要作用。大多数研究中只单独探究土壤碳矿化或凋落物分解，在长期施肥条件下同时探究这两者的碳释放模式的研究并不多，因此，了解其潜在机制对于减缓二氧化碳排放和气候变化至关重要。
研究人员利用热带次生林氮磷添加的野外试验平台，进行为期两年的野外试验，在长期（11年）氮磷添加的土壤中，添加了两种不同的凋落物：玉米根或玉米叶。测量了土壤总碳矿化率（co2通量）来表征总碳的矿化，使用13c同位素示踪来确定碳的来源（土壤碳或凋落物碳）。通过测定与碳矿化相关的胞外酶（β-1,4-葡萄糖苷酶（bg）、酚氧化酶（pho）和过氧化物酶（per）以及磷脂脂肪酸（plfa）表征的土壤微生物群落结构，通过机构方程模型来解释土壤碳释放速率对不同施肥处理的响应。
研究表明，氮的添加仅加速了凋落物碳释放，0～5cm和5～10cm土层凋落物碳释放量分别增加了42%和6%。磷添加仅抑制了土壤碳的分解，0～5cm和5～10cm土壤碳释放量分别减少了9%和11%。氮添加增加了土壤中碳的释放，其原因可能是微生物生物量、真菌与细菌的比值和碳降解酶活性的提高。然而，添加磷导致微生物特性和碳降解酶活性的相反结果，与碳的释放减少相关。研究表明，长期氮、磷添加对凋落物和土壤碳的分解的影响具有选择性，且这一趋势在未来氮沉降增加的热带森林中可能更为显著。
该研究结果表明，在未来的碳中和策略中，应考虑气候变化下凋落物和土壤碳分解的不同模式。（来源：中国科学报朱汉斌）
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.155049
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作者：王法明等 来源：《总体环境科学》
