近日,中科院华南植物园恢复生态学任务团队发现土壤深度调控热带森林微生物残体碳对氮添加方式的响应。相关研究发表于国际学术期刊《环境管理杂志》(Journal of Environmental Management)。
土壤微生物是土壤碳循环过程的关键驱动者,微生物残体作为土壤有机碳库的重要来源,在调控土壤碳循环过程对氮沉降的响应中发挥着重要作用。尽管已有研究认为氮沉降趋向于增加森林土壤中真菌残体碳对土壤有机碳的贡献,但多数是基于林下氮添加的模拟实验,而忽略了森林冠层对大气氮沉降的再分配过程及土壤深度的影响。
研究人员基于林冠和林下氮添加野外控制实验平台,研究了氮添加方式、氮添加水平和土壤深度对微生物残体碳及其对土壤有机碳库贡献的影响。研究发现,土壤微生物残体碳对氮添加方式和水平的响应受土壤深度的调控。
氮添加提高了表层土壤真菌残体碳和总微生物残体碳的含量及其对土壤有机碳的贡献,但降低了底层土壤真残体碳和总微生物残体碳对土壤有机碳的贡献,不同深度土壤差异性的差异主要受微生物残体来源(微生物生物量)的影响。此外,林下氮添加对微生物残体碳积累的影响要显著高于林冠氮添加,表明森林冠层可以缓冲外源氮输入对土壤微生物残体的影响。
该研究从土壤微生物的角度进一步证实了森林冠层在缓解大气氮沉降对热带森林土壤碳循环过程中的作用,并指出了未来对氮沉降的研究中亟需考虑不同土壤深度的潜在影响。
上述研究得到广东省重点领域研发计划、国家自然科学基金和中国科学院青年创新促进会等项目的共同资助。
相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.118009
海洋作为地球上最大的天然“碳库”,每年吸收逾四分之一的人为排放二氧化碳,有效减缓了全球气候变暖。然而,海水持续吸收二氧化碳引发的海洋酸化,对海洋生态平衡构成了严重威胁。如何把这部分已进入海洋的碳,转化......
中国科学院华南植物园研究员鲁显楷团队在国家自然科学基金等项目的资助下,通过长达20年的野外氮添加实验,首次揭示长期高氮沉降下热带原始林土壤微生物代谢限制的垂直分异规律,即长期氮沉降会加剧表层土壤的磷限......
近日,中国科学院地球环境研究所的一项全球研究发现,造林和再造林使土壤微生物生物量碳、氮、磷含量显著增加71%-80%,其中农田造林效果尤为突出。研究同时揭示微生物氮磷比随海拔变化规律,为科学造林提供重......
太阳系的动力学稳定性是天文学研究的核心问题之一。1812年,法国天文学家曾提出,根据行星的初始位置和万有引力定律,理论上可恢复所有行星的运动轨迹。但是,实际情况因N体问题而复杂,行星间的引力共振导致太......
在冰期-间冰期尺度上,大气CO2含量变化同时受控于海洋与陆地的碳收支。过去,基于海洋碳埋藏和释放过程来解释大气CO2含量变化的理论居于统治地位。相比之下,陆地硅酸盐风化作为全球碳循环的一个净汇却没有得......
近日,中国科学院华南植物园研究员刘占锋团队首次从分子层面揭示了森林恢复过程中土壤养分状况对微生物功能多样性与有机碳分子复杂性关联的调控机制,为提升森林土壤碳固存能力提供了重要理论依据。相关成果发表于《......
地球深处,既没有阳光也没有氧气,却生存着这个星球上最古老的生命体——拥有奇特生活习性的古菌。在这些单细胞微生物中,产甲烷古菌备受关注,因为它们能产生天然气的主要成分甲烷。神秘古菌究竟如何产生甲烷?农业......
近日,自然资源部第一海洋研究所科研团队在柱-脊相互作用与地球深部碳循环研究中取得重要进展,研究成果发表于地球科学领域权威期刊《地球物理研究通讯》。研究成果利于进一步验证柱-脊相互作用过程,并完善地球深......
滨海湿地富含土壤有机碳,被认为是全球重要的碳汇,也是全球蓝碳资源的重要贡献者。全球气候变化模型预测,全球变暖导致水文循环加强,降雨变异如降雨量、降雨频率和季节性等变异概率增加。滨海湿地具有咸且浅的地下......
近日,中国科学院成都生物研究所(以下简称成都生物所)科研团队以天然林、人工林、灌丛和农田四种土地利用类型的土壤为研究对象,探讨青藏高原东南缘亚高山生态系统土地利用类型变化对土壤碳组分、碳循环酶基因和相......