土壤是陆地生态系统最大的碳库，其大小取决于植物碳输入和微生物碳输出之间的动态平衡。作为植物-微生物相互作用的关键环节，土壤碳激发效应是指植物碳输入导致土壤有机碳分解加速或减慢的现象，在一定程度上决定着土壤碳库的周转速率。因此，阐明土壤碳激发效应的大尺度格局及其调控因素，有助于认识土壤碳库对气候变化的响应，进而对准确评估陆地生态系统碳循环与气候变暖之间的反馈关系具有重要意义。然而，以往的土壤碳激发效应研究主要关注植被、土壤与微生物属性等传统因素的影响，尚不清楚土壤碳稳定性机制(化学难降解性和物理化学保护)的作用。
中国科学院植物研究所杨元合研究组以青藏高原高寒草地为研究对象，基于2200km的野外样带调查，结合室内13C同位素标记实验、地球化学分析、模型反演等多种手段，揭示了土壤碳激发效应的空间变异及其驱动因素。结果发现，土壤有机质的化学难降解性和物理化学保护是导致高寒草地土壤碳激发效应空间变异的关键因素，其作用超过了传统的植被、土壤和微生物属性。进一步的研究发现，土壤碳激发效应随土壤难分解碳组分的增加而增强，但随土壤团聚体和矿物保护作用的增加而减弱。该研究强调了土壤碳稳定性机制对土壤碳激发效应的调控作用，相关结果为模型预测全球变化背景下土壤碳库的动态变化提供了启示。
该研究成果于11月8日在线发表于国际学术期刊《自然-通讯》（Nature Communications）。杨元合研究组副研究员陈蕾伊和已毕业硕士研究生刘莉为论文共同第一作者，杨元合为通讯作者。北京大学研究员朱彪、哥廷根大学教授Yakov Kuzyakov和上海海洋大学教授许云平也参与了部分工作。该研究得到国家重点研发计划、第二次青藏高原综合科学考察、国家自然科学基金项目等的资助。
土壤碳激发效应受化学难降解性和物理化学保护调控
森林土壤是陆地生态系统的重要碳库，在气候变暖的情景下，微生物将增加土壤有机质的分解，并向大气中释放更多的二氧化碳，进而可能加剧气候变化。因此，土壤碳排放对气候变暖的响应是预测未来气候变化情景的关键挑战......
土壤是陆地生态系统的重要组成部分，直接贡献了诸多生态服务功能，例如：净初级生产力、气候和水分调节、养分循环与碳固存等，这些服务功能的效益取决于地上植物群落以及地下土壤微生物多功能性的发挥程度。因此，对......
森林土壤是陆地生态系统的重要碳库，在气候变暖的情景下，微生物将增加土壤有机质的分解，并向大气中释放更多的二氧化碳，进而可能加剧气候变化。因此，土壤碳排放对气候变暖的响应是预测未来气候变化情景的关键挑战......
美国康奈尔大学的研究人员开发了一种创新技术，可以跟踪微生物并了解它们处理土壤碳的各种方式。这些发现增加了人们对细菌如何促进全球碳循环的认识。相关论文近日发表于美国《国家科学院院刊》。这一点很重要，因为......
土壤可溶性有机质是土壤有机碳分解矿化的重要中间形态，也是微生物主要的能量来源。将可溶性有机质区分为亲水性和疏水性两类不同性质的化合物，有助于阐明土壤有机质的微生物分解机制。近期，中国科学院亚热带农业生......
全球约60%的土壤碳储存在多年冻土区，随着气候变暖促进土壤碳排放，多年冻土区域有可能因此成为一个巨大的碳源。当前的地球系统模式只模拟了冻土垂直水平上的缓慢融化，而没有考虑到冻土的突然解冻过程。冻土的突......
日前，中科院沈阳应用生态研究所地下生态过程研究团队以我国人工林种植面积较大，菌根类型、生长速率、细根属性等均有显著差异的杉木，以及日本落叶松和水曲柳为研究对象，采用13C和15N示踪技术，同时监测了土......
侵蚀区森林恢复及重造林的问题一直以来是恢复生态学方面的热点问题，而由此带来对其土壤碳氮有机库的影响仍难以预测。森林恢复通过长期的碳储存（植被生产力）在一定程度上可以抵消碳损失，但其对土壤碳氮库带来的影......
为了揭示土地利用变化对土壤碳氮循环的影响，中科院武汉植物园系统生态学学科组程晓莉研究员运用土壤分馏和碳氮稳定同位素方法（δ13C......
为了揭示全球变暖对土壤碳氮循环的影响，中科院武汉植物园系统生态学学科组程晓莉研究员与美国Oklahoma大学的骆亦其教授等开展了对此项目的合作研究，运用土壤分馏（soilfractionation）和......