熱帶森林土壤碳釋放對長期氮磷添加的響應

　　每年有大量二氧化碳（CO2）從土壤中釋放，主要來源于凋落物和土壤碳（C）的分解。養分有效性，尤其是氮（N）和磷（P）在凋落物和土壤碳分解中起重要作用。多數研究中僅單獨探究土壤碳礦化或凋落物分解，同時探究在長期施肥條件下兩者碳釋放模式的研究較少，因此，了解其潛在機制對于減緩二氧化碳排放和氣候變化十分重要。

　　中國科學院華南植物園生態中心博士生張靖凡在研究員王法明的指導下，利用熱帶次生林氮磷添加的野外試驗平臺，進行為期兩年的野外試驗，在長期（11年）氮磷添加的土壤中，添加了兩種不同凋落物：玉米根或玉米葉。測量了土壤總碳礦化率（CO2通量）來表征總碳的礦化，使用13C同位素示蹤來確定碳的來源（土壤碳或凋落物碳）。通過測定與碳礦化相關的胞外酶【（β-1,4-葡萄糖苷酶（BG）、酚氧化酶（PHO）和過氧化物酶（PER）】和磷脂脂肪酸（PLFA）表征的土壤微生物群落結構，機構方程模型來解釋土壤碳釋放速率對不同施肥處理的響應。

　　研究表明，氮的添加僅加速了凋落物碳釋放，0~5cm和5~10cm土層凋落物碳釋放量分別增加了42%和6%。磷添加僅抑制了土壤碳的分解，0~5cm和5~10cm土壤碳釋放量分別減少了9%和11%。氮添加增加了土壤中碳的釋放，其原因可能是微生物生物量、真菌與細菌的比值和碳降解酶活性的提高。然而，添加磷導致微生物特性和碳降解酶活性的相反結果，與碳的釋放減少相關。研究表明，長期氮、磷添加對凋落物和土壤碳分解的影響具有選擇性，并且該趨勢在未來氮沉降增加的熱帶森林中可能更顯著。研究結果表明，在未來的碳中和策略中，應考慮氣候變化下凋落物和土壤碳分解的不同模式。

　　相關研究成果已在線發表在Science of The Total Environment（《總體環境科學》）。