森林土壤是陸地生態系統的重要碳庫,在氣候變暖的情景下,微生物將增加土壤有機質的分解,并向大氣中釋放更多的二氧化碳,進而可能加劇氣候變化。因此,土壤碳排放對氣候變暖的響應是預測未來氣候變化情景的關鍵挑戰。
為回答森林土壤有機質分解對溫度升高的響應,中國科學院西雙版納熱帶植物園全球變化研究組博士后Zeeshan Mohd在研究員沙麗清的指導下,與團隊成員合作,在哀牢山開展了沿海拔梯度土壤碳排放對氣候變暖響應的研究。該研究選擇哀牢山亞熱帶森林為研究對象,開展了高海拔(2400米)向中海拔(1900米)、低海拔(1450米),中海拔向低海拔的土壤移植實驗。科研人員結合土壤溫度、土壤含水量,開展了土壤碳分解(異養呼吸Rh)對溫度增高的耦聯響應研究。結果顯示,自低海拔到高海拔,土壤0-10厘米土層的土壤碳儲量顯著增加。土壤移植期間,高海拔土體自養呼吸的溫度敏感性自高海拔到低海拔顯著減少,而中海拔土體移植到低海拔并沒有引起顯著的溫度敏感性的差異。各海拔的土壤異養呼吸的溫度敏感性沒有顯著的年際差異。模型模擬表明,在每個海拔梯度,土壤含水量適中的區間,隨著溫度升高,土壤的Rh顯著增加,因此,低海拔的土壤異養呼吸排放率較高。研究表明,在氣候變暖的情景下,增溫對高海拔的土壤碳穩定性影響更大,這將對區域氣候變化產生正反饋效應。
相關研究成果以Soil heterotrophic respiration in response to rising temperature and moisture along an altitudinal gradient in a subtropical forest ecosystem, Southwest China為題,發表在Science of Total Environment上。研究工作得到中科院熱帶森林生態重點實驗室、國家自然科學基金、云南省和中科院的支持。
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