森林凋落物輸入調控對土壤呼吸及其同位素的影響

　　全球變化，比如大氣二氧化碳濃度上升、氣溫升高、氮沉降加劇等將會(huì )引起生態(tài)系統生產(chǎn)力改變輸入到土壤中凋落物的數量和質(zhì)量，進(jìn)而對土壤呼吸產(chǎn)生影響。然而目前，土壤呼吸對凋落物輸入改變的響應還沒(méi)有完全被理解。

　　中國科學(xué)院武漢植物園土壤生態(tài)學(xué)課題組博士生吳君君在導師程曉莉的指導下，在湖北省丹江口庫區20年生柏樹(shù)人工林中開(kāi)展了凋落物輸入調控對土壤呼吸及其同位素的影響研究，結果發(fā)現短期的凋落物輸入調控對土壤呼吸產(chǎn)生了顯著(zhù)的影響：與對照相比，去除地上凋落物、去除根系和無(wú)凋落物輸入處理使土壤呼吸分別顯著(zhù)降低了31.9%，20.5% 和37.2%；添加凋落物使土壤呼吸增加了9.1%，與對照相比差異不顯著(zhù)，土壤呼吸易受到凋落物減少的影響，而對添加凋落物的響應比較遲緩，產(chǎn)生這一現象的主要原因是去除地上凋落物或者去除根系顯著(zhù)改變了土壤呼吸底物的質(zhì)量(土壤惰性碳比例上升)；同時(shí)，去除地上凋落物或者去除根系使土壤真菌的比例上升，并且降低了土壤呼吸熵，從而使土壤呼吸降低；而添加凋落物處理中，底物質(zhì)量、微生物群落結構及呼吸熵都沒(méi)有顯著(zhù)改變，因此土壤呼吸也沒(méi)有顯著(zhù)變化。與對照相比，去除地上凋落物和無(wú)凋落物輸入處理使土壤呼吸同位素富集，添加凋落物使土壤呼吸同位素貧化；土壤呼吸同位素值與溫度和含水量都呈現顯著(zhù)的負相關(guān)關(guān)系。該研究結果表明：凋落物輸入調控主要通過(guò)改變底物質(zhì)量和微生物群落結構來(lái)影響土壤呼吸，通過(guò)改變土壤呼吸組分和土壤微氣候來(lái)影響土壤呼吸同位素。

　　該研究得到國家自然科學(xué)基金 (31470557, 31270550, 31130010)和中科院戰略先導專(zhuān)項B(XDB15010200)的資助，相關(guān)研究成果以Does short-term litter input manipulation affect soil respiration and its carbon-isotopic signature in a coniferous forest ecosystem of central China? 為題發(fā)表在國際期刊《應用土壤生態(tài)學(xué)》（Applied Soil Ecology）上。

　　凋落物輸入調控對土壤呼吸及其同位素的影響