近日,中國科學院華南植物園研究員葉清團隊副研究員譚向平與合作者,以中國東部5個典型森林為研究對象,揭示了我國東部森林植物和微生物來源碳積累的緯度格局及其影響因子。相關成果在線發表于《土壤生物學與生物化學》(Soil Biology and Biochemistry)。
論文通訊作者、中國科學院華南植物園副研究員譚向平表示,植物和微生物來源碳在土壤有機碳的形成中起著重要作用。然而,在區域尺度上生物和非生物因子如何影響植物和微生物來源碳的積累及其對森林土壤有機碳的貢獻尚不清楚。
該研究以中國東部5個典型森林為研究對象,以木質素酚和氨基糖為標志物,結合氣候、土壤性質和微生物群落特征,探究木質素酚和微生物殘體碳含量及其對土壤有機碳貢獻的驅動因素。研究發現,土壤中木質素酚和微生物殘體碳含量均隨緯度的升高而逐漸增加,而其對土壤有機碳的貢獻呈現不同趨勢,木質素酚在土壤有機碳中的占比隨緯度升高呈現先減少后增加的趨勢,微生物殘體碳在土壤有機碳中的占比則逐漸增加。
回歸分析表明,微生物殘體碳對土壤有機碳的貢獻隨有機碳含量的增加而增加,而木質素酚對土壤有機碳中的貢獻與土壤有機碳含量無明顯的關系。方差分解分析進一步揭示,木質素酚和微生物殘體碳的含量及其對有機碳的貢獻,主要受氣候、微生物群落和土壤性質的共同調節,其中年平均溫和土壤磷含量是影響木質素酚積累的主控因子,而年平均溫度、微生物豐富度與生物量的比值是影響微生物殘體碳積累的主控因子。
該研究結果表明,相比植物來源碳,微生物來源碳對我國東部森林土壤有機碳積累起著更重要的作用;并強調將微生物群落特征(例如微生物豐富度和生物量比)納入生態學模型,有助于加深對森林土壤微生物來源碳積累的理解。這些研究結果對了解中國東部森林植物和微生物來源碳積累及其對土壤有機碳的貢獻具有指導性意義,為預測全球變化背景下森林土壤碳庫的動態提供科學依據。
上述研究得到廣東省基礎與應用基礎研究基金、國家自然科學基金和國家重點科技發展計劃等項目的資助。
相關論文信息:https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2024.109438