外源養分添加和土壤團聚體結構對微生物殘體影響研究獲進展

2021-01-10 騰訊網

熱帶森林生態系統通常受磷的限制，氮沉降增加會加劇生態系統磷限制的程度，進而影響土壤碳循環過程。微生物殘體不僅是土壤有機碳庫的重要貢獻來源，也可以通過土壤團聚體結構的調控間接影響土壤有機碳庫的穩定性。但是關於土壤養分的可獲得性、團聚體結構以及它們的交互作用如何影響微生物殘體的積累及其對有機碳庫的貢獻，人們尚缺乏清晰認識。

中國科學院華南植物園生態中心研究人員基於小良熱帶海岸帶生態系統定位研究站的長期養分添加實驗平臺（10年），研究了長期外源養分添加和土壤團聚體結構對微生物殘體的影響。研究發現：（1）持續磷添加顯著降低了微生物殘體的積累及其土壤有機碳庫的貢獻，但是氮添加的效應則不顯著；（2）磷添加主要通過提高微生物殘體分解相關的酶活性，促進微生物殘體的循環再利用，進而降低微生物殘體在土壤有機碳庫中積累；（3）土壤團聚體組成和養分添加的交互作用不顯著，土壤團聚體的物理保護在調控微生物殘體對養分添加響應方面發揮的作用相對較弱。結果表明，在熱帶海岸帶森林中，土壤微生物碳體響應土壤氮磷可獲得性的驅動機制有所不同，外源磷添加對微生物殘體積累的抑制作用將不利於土壤有機碳庫的穩定性。研究結果不僅為揭示熱帶森林土壤碳循環的微生物機制提供了重要的實驗證據，對於提升熱帶海岸帶森林在全球碳循環中的作用的理解具有重要意義。

相關研究結果已發表在《全球變化生物學》（Global Change Biology）上。該研究得到了國家自然基金項目、南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）核心團隊項目和中科院青年創新促進會優秀會員項目等共同資助。

圖1. 養分添加對不同土壤團聚體組分中微生物殘體積累的影響。

圖2. 養分添加和土壤團聚體調控土壤微生物殘體積累的路徑分析（PLS-PM）。

來源：中國科學院華南植物園

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