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【科研新进展】我院陆地生态系统过程团队在土壤有机碳分解领域取得系列进展
日期:2025-11-28 16:23 (阅读:)

1. 土壤呼吸速率响应氮沉降的阈值

土壤有机碳是陆地生态系统最大的碳库,其分解对全球暖化进程具有深远的影响。氮沉降是调控土壤有机碳分解的关键因素。然而,土壤有机碳分解速率如何响应持续增加的氮沉降水平并不明确。基于此,我院陆地生态系统过程团队李仁山副教授与中国科学院沈阳应用生态研究所合作,设置了5个氮沉降梯度,野外原位测量土壤总呼吸、自养呼吸和异养呼吸,并拟合得到呼吸速率随氮沉降增加的响应阈值(图1),为预测未来土壤碳汇功能提供了一定的参考。该研究以“Forest soil respiration showed a saturation threshold in response to increasing nitrogen deposition: Evidence from a mesocosm experiment”为题发表于农林科学类经典期刊Geoderma。原文链接:https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2025.117331

图1 呼吸速率随氮沉降增加的变化趋势及阈值

2. 根系凋落物分解的温度敏感性

凋落物分解是生态系统碳循环的重要环节,其温度敏感性将对全球变化的进程产生深远影响。然而,之前的相关研究大多聚焦叶凋落物分解,而对根系凋落物分解的温度敏感性缺乏足够的关注。基于此,我院陆地生态系统过程团队李仁山副教授与中国科学院沈阳应用生态研究所合作,以5种乔木根系凋落物为研究对象,采用实验室培养的方法,对比研究了不同根序根系凋落物分解的温度敏感性(图2),为预测凋落物分解速率对全球变暖的响应程度提供了一定的参考。该研究以“Linking temperature dependency of root litter decomposition to root order: A multi-species incubation study”为题发表于农林科学类经典期刊Plant and Soil。原文链接:https://doi.org/10.1007/s11104-025-07925-2

图2 不同根序的根凋落物分解的温度敏感性(红点:1、2级根;蓝点:3级根;黄点:4级根)

3. 硅灰石添加对土壤呼吸的影响

增强硅灰石风化被认为是重要的固碳新技术。该技术取材便捷、施用简单,因此被大力推广。然而,硅灰石添加后会影响土壤性质,在固定无机碳的同时可能影响土壤有机碳分解。基于此,我院陆地生态系统过程团队李仁山副教授与中国科学院沈阳应用生态研究所合作,在杉木人工林中探究了5 t ha-1的硅灰石添加对土壤呼吸速率的影响(林下植被去除或保留)。结果表明土壤自养呼吸,而非异养呼吸,在硅灰石添加后显著升高,且在林下植被保留的情况下自养呼吸增加的更明显(图3)。因此,土壤有机碳分解对该量级的硅灰石添加不敏感。该研究为准确评价硅灰石添加的固碳潜力提供了一定的参考,以“The effect of enhanced rock weathering on soil respiration was modulated by understory removal in a subtropical fir plantation” 为题发表于农林科学类经典期刊Agricultural and Forest Meteorology。原文链接: https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2025.110876

图3 各处理下土壤总呼吸、异养呼吸、自养呼吸以及自养呼吸所占比例的均值

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