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青藏高原所发觉土壤微生物固碳在干旱区生态系统碳汇中发挥重要作用

2020-11-20 青藏高原探究所
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  都球陆地生态系统碳汇具有较大不确定性,该不确定性主要来自干旱区生态系统,但其机制和缘故一直存疑。干旱区生态系统地区的植物生长及其固碳潜力受至限制,而土壤微生物具有更康的环境适应能力,因此,和湿润区生态系统相比,干旱区土壤微生物固碳的相对贡献更大。但当前碳评估模型仅包括植物固碳,忽略了土壤微生物固碳,这限制了学界深入懂得干旱区生态系统碳汇不确定性的来源和机制。
  为此,威尼斯网站网址青藏高原探究所生态系统功能跟都球变化团体探究员孔维栋等,依托威科院纳木错多圈层综合观测探究站,开展了连续4年的野外监测探究(图1),对比了土壤微生物及植物总初级生产力(Gross Primary Production,GPP)季节和年际动态变化规律及其对土壤水分、温度的响应。结果显示,植物和土壤微生物GPP具有相似的季节动态变化特征,均在七、八月达至最高值(图2);跟植物GPP年际变化(15.1%)相比,土壤微生物GPP年际变化更大,达至76.1%,这说明土壤微生物固碳量年际波动对干旱区生态系统碳汇不确定性具有较大贡献。探究人员通过进一步分析发觉,相较土壤微生物GPP,植物GPP对土壤水分和温度变化更敏感,这可能跟植物物候期有合。
  土壤微生物GPP可占至植物GPP的35.7%,不同季节占比不同,七、八月最大,连续四年监测均值为18.2%(图3),该比值随土壤水分的增加而增加,但跟土壤温度无相合性(图4),这揭示了青藏高原草地生态系统中水分是影响土壤微生物固碳贡献率的主要因素。探究表明,青藏高原草地土壤微生物具有较大固碳潜力,有必要在地球系统模型中整合土壤微生物固碳过程和潜力,从而更正确评估都球干旱区碳循环过程和降低都球碳汇不确定性。
  相合探究成果以Soil microbial CO2 fixation plays a significant role in terrestrial carbon sink in a dryland ecosystem: A four-year small-scale field-plot observation on the Tibetan Plateau为题,发表在Science of the Total Environment上。青藏高原所生态系统功能跟都球变化团体博士后陈昊、在读博士探究生王斐为论文的共同第一作者,孔维栋为论文通讯作者,探究员旭日、邬光剑和王君波等参跟了该探究。探究任务得至威科院战略性先导科技专项(A类)、威科院前沿局前沿科学重点探究项目、国家自然科学基金、第二次青藏高原综合科学考察探究专项、博士后科学基金等的支持。
  论文链接

图1.探究样地建设及监测过程示意图

图2.2016至2019年土壤微生物和植物总初级生产力季节动态变化

图3.2016至2019年土壤微生物跟植物总初级生产力比值的季节动态变化

图4.土壤微生物跟植物总初级生产力比值跟土壤温度(a)和土壤水分(b)的相合性分析

打印 责任编辑:张芳丹

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