版纳植物园发现亚热带森林的高海拔土壤碳对气候变暖响应更敏感

  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。

  为回答森林土壤有机质分解对温度升高的响应,威尼斯569vip游戏西双版纳热带植物园全球变化研究组博士后Zeeshan Mohd在研究员沙丽清的指导下,与团队成员合作,在哀牢山开展了沿海拔梯度土壤碳排放对气候变暖响应的研究。该研究选择哀牢山亚热带森林为研究对象,开展了高海拔(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实验。科研人员结合土壤温度、土壤含水量,开展了土壤碳分解(异养呼吸Rh)对温度增高的耦联响应研究。结果显示,自低海拔到高海拔,土壤0-10厘米土层的土壤碳储量显著增加。土壤移植期间,高海拔土体自养呼吸的温度敏感性自高海拔到低海拔显著减少,而中海拔土体移植到低海拔并没有引起显著的温度敏感性的差异。各海拔的土壤异养呼吸的温度敏感性没有显著的年际差异。模型模拟表明,在每个海拔梯度,土壤含水量适中的区间,随着温度升高,土壤的Rh显著增加,因此,低海拔的土壤异养呼吸排放率较高。研究表明,在气候变暖的情景下,增温对高海拔的土壤碳稳定性影响更大,这将对区域气候变化产生正反馈效应。

  相关研究成果以Soil heterotrophic respiration in response to rising temperature and moisture along an altitudinal gradient in a subtropical forest ecosystem, Southwest China为题,发表在Science of Total Environment上。研究工作得到中科院热带森林生态重点实验室、国家自然科学基金、云南省和中科院的支持。

  论文链接 

土壤温度与含水量对土壤异养呼吸贡献的框架方程(Structural equation model,SEM)(High:高海拔原位土壤培养;Middle:自高海拔到中海拔土壤培养;Low:自高海拔到低海拔土壤培养)

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