上海快三

森林物質遷移過程團隊在凋落物分解和土壤有機質形成研究中取得進展

發布者:孫傑 發布時間:2020-08-01 浏覽次數:10


森林土壤有機質貯存著大量的有機碳,其細微變化都可能顯著改變大氣含碳溫室氣體濃度,進一步作用于氣候變化。因此,森林土壤有機質形成過程與穩定機制是森林土壤學、森林生態學亟需深入研究和全面理解的科學問題,這對准確認識森林土壤支撐林木生長、應對氣候變化等綜合服務功能的發揮具有重要意義。針對森林土壤有機質形成過程不清晰的問題,森林物質遷移過程團隊圍繞凋落物分解、微生物源土壤有機質形成過程等開展了一系列相關研究。

凋落物分解是影響陸地生態系統生物地球化學循環最重要的生態系統過程之一,凋落物分解過程中釋放的養分也是林木生長的重要來源。雖然過去幾十年來全球開展了大量的凋落物分解研究,但大多只監測了CNP等養分釋放過程,很少有研究關注CaMgMn等養分歸還規律,更缺乏與森林地表毗鄰的河岸帶、溪流等跨生境動態監測。森林物質遷移過程團隊在位于青藏高原東緣的亞高山森林,長期監測了4種優勢樹種凋落物在森林地表、河岸帶和溪流中分解過程中CaMgMn釋放特征,發現凋落物中CaMgMn濃度在分解過程中均呈升高趨勢,並受到凋落物基質質量調控。這些結果揭示了森林凋落物在跨水陸生境分解過程中CaMgMn釋放的一般規律,並將森林地表及其對接水體納入同一研究框架,對跨水陸生態系統生物地球化學循環模型的建立具有重要意義。以上研究結果以《Dynamics of calcium, magnesium, and manganese during litter decomposition in alpine forest aquatic and terrestrial ecosystems》爲題發表于《Ecosystems》。該研究成果以嶽楷研究員爲第一作者,吳福忠教授爲通訊作者,得到了國家自然科學基金資助。

森林土壤固持了大量的有機碳,但土壤有機碳的形成過程尚不清晰。近年來越來越多的研究表明,微生物殘體是土壤有機碳的重要來源,但缺乏全球尺度上森林不同土層的定量評估。森林物質遷移過程團隊在前期研究基礎上,利用特異性生物標記物的方法,評估了全球30個森林土壤剖面上真菌和細菌殘體來源的土壤有機碳垂直分布格局及其調控因素,發現微生物殘體碳隨土層增加而顯著增加,且在20cm以下的森林土壤中占到了總有機碳的47-62%。同時,微生物殘體碳的積累在不同土層的調控機制不同:在表層土中,基質質量調控微生物活性和生物量周轉;而在深層土中,礦質物理保護使微生物殘體碳維持長期穩定性。這些結果爲近年來提出的微生物源土壤有機質形成假說提供了直接依據。以上研究結果以《The vertical distribution and control of microbial necromass carbon in forest soils》爲題發表于《Global Ecology and Biogeography》。該研究成果以倪祥銀副研究員爲第一作者,吳福忠教授爲通訊作者,得到了國家自然科學基金資助。


論文鏈接:https://link.springer.com/article/10.1007/s10021-020-00532-5

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/geb.13159