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中科院沈阳生态所在微生物残体对森林土壤有机碳贡献方面取得进展

时间:2022-11-23来源:中科院沈阳生态所

    土壤微生物残体是微生物合成代谢和反复积累形成的难分解有机物,被认为它也是土壤有机碳库,尤其是稳定有机碳库的重要组成部分,在森林土壤有机碳固存和维持森林碳汇功能等方面发挥重要作用。然而,土壤细菌残体和真菌残体对土壤有机碳贡献的空间分布格局及其背后驱动机制尚不明确。

    鉴于此,沈阳生态所人工林生态组王清奎研究员团队以中国东部28个典型森林样地为研究对象,探讨了土壤微生物残体及其组分的水平空间分布格局和关键控制因素。结果发现,真菌残体对土壤有机碳的贡献(30.0%)高于细菌残体(15.5%)。细菌残体和总微生物残体对土壤有机碳贡献随纬度升高而降低,且北方森林的细菌(9.7%)、真菌(21.1%)和总微生物残体(30.8%)对土壤有机碳贡献均低于温带、亚热带和热带森林。Piecewise结构方程模型表明,年均温是调控细菌残体对土壤有机碳贡献的水平空间分布格局的主导因子,而土壤有机碳和碳氮比是真菌残体对土壤有机碳贡献水平空间分布格局的直接驱动因子。本研究表明土壤微生物残体是森林土壤有机碳库的重要来源,且细菌和真菌残体对土壤有机碳贡献呈现不同的纬度模式,在后续碳循环模型中应当考虑土壤微生物残体的重要贡献。

    上述研究成果以Mean annual temperature and carbon availability respectively controlled the contributions of bacterial and fungal residues to organic carbon accumulation in topsoil across Chinas forests为题发表在Global Ecology and Biogeography上。在读博士生赵学超为第一作者,王清奎研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金委重点项目(31830015)和面上项目(32171752)的支持。

图1.基于piecewise结构方程模型分析预测因子对细菌(a,c)和真菌残体(b,d)对土壤有机碳贡献的影响

图2. 细菌和真菌残体对土壤有机碳贡献的驱动机制示意图

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