受全球氣候變化研究的推動(dòng),氮沉降對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)和碳收支的影響成為了科學(xué)工作者關(guān)注的焦點(diǎn)。生態(tài)系統(tǒng)碳收支對(duì)氮沉降的響應(yīng)取決于生態(tài)系統(tǒng)碳輸入(如生產(chǎn)力)和碳輸出(如凋落物分解)對(duì)沉降的響應(yīng)方向和強(qiáng)度。目前研究結(jié)果表明,氮沉降對(duì)植物的生長(zhǎng)及地上生產(chǎn)力的影響主要表現(xiàn)為促進(jìn)作用,而眾多模擬氮沉降或施氮試驗(yàn)表明,氮有效性的增加對(duì)植物凋落物分解的影響并不一致,而且在氮沉降研究中,國(guó)內(nèi)外學(xué)者均較為關(guān)注地上凋落物分解的研究,而忽視了地下凋落物——根系的分解。細(xì)根的生長(zhǎng)、死亡和分解可能是地下養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)輸入的主要途徑,土壤碳庫的大部分碳可能主要來源于細(xì)根。然而關(guān)于氮沉降增加對(duì)細(xì)根分解影響的認(rèn)知還十分匱乏。
中國(guó)科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所孫濤博士在與研究員王正文和呂曉濤的合作研究中,以常見的5個(gè)溫帶樹種為研究對(duì)象,通過連續(xù)5年的研究,探討了長(zhǎng)期氮添加對(duì)細(xì)根(直徑<0.5 mm)分解的影響及其機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)漸近線分解模型能夠較好地模擬細(xì)根長(zhǎng)期分解過程中的質(zhì)量損失率;氮添加能夠促進(jìn)凋落物分解初期的分解速率,同時(shí)促進(jìn)了參與纖維素分解酶的活性;無論凋落物基質(zhì)初始木質(zhì)素含量高低,氮添加均抑制了凋落物后期的分解速率,同時(shí)抑制了降解木質(zhì)素組分的酶氧化酶的活性。這一研究結(jié)果表明,長(zhǎng)期的氮沉降持續(xù)增加可能會(huì)降低凋落物的分解速率,而且這種抑制性與初始木質(zhì)素含量沒有關(guān)系。同時(shí),該研究強(qiáng)調(diào)了長(zhǎng)期凋落物分解對(duì)氮添加的響應(yīng)。
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No. 31270494)的支持,相關(guān)結(jié)果發(fā)表于Soil Biology & Biochemistry,2016,93:50-59。
標(biāo)簽:氮沉降
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