氮、磷是植物生長必需的養分元素,在陸地碳循環中扮演重要角色。盡管一些野外實驗或meta分析論文都對氮、磷或兩種養分同時添加如何影響地上、地下碳循環關鍵過程進行了廣泛報道,但有關氮磷的交互作用如何影響地下碳循環的研究較缺乏,因此,限制了學界在未來氮磷輸入不平衡加劇背景下準確利用模型模擬陸地碳循環過程的能力。
中國科學院華南植物園生態中心博士江軍在研究員王應平和閆俊華的指導下,遴選了全球158篇氮磷施肥全因子實驗 (control,+N,+P,+NP) 的研究論文,以編譯的1928個有效觀測數據為基礎,運用meta分析方法,將氮磷交互作用劃分為協同效應(synergistic)、對抗效應(antagonistic)和可加效應(additive),全面評估了8個地下碳循環關鍵變量(DOC、MBC、SOC、fungal/bacterial/total microbial biomass、Rh、Rs)對氮磷交互作用的響應。研究發現,地下碳循環過程對氮磷交互作用的響應以對抗和可加為主,氮磷交互作用促進了土壤有機碳的積累。
由于磷添加有效降低了氮添加對土壤微生物的負面影響,微生物的碳利用效率在氮磷同時添加條件下得到提高,微生物生物量對土壤有機碳庫的相對貢獻因此而增加。此外,由于微生物碳利用效率、土壤氮磷有效性和環境條件的不同,微生物生物量對土壤有機碳庫的貢獻在低緯度地區的生態系統要低于高緯度地區的生態系統。
相關研究成果發表在Soil Biology and Biochemistry(《土壤生物學與生物化學》)上。研究工作得到國家自然科學基金和廣東省基礎與應用基礎研究基金的資助。

氮磷的主效應與交互效應對8個地下碳循環變量的影響(Hedges’d)
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