溫度與土壤動物能夠調(diào)控微生物及土壤呼吸動態(tài),探明土壤生物和環(huán)境因子間相互作用對土壤碳排放的影響具有重要意義。以西雙版納熱帶雨林土壤為研究對象,通過室內(nèi)微宇宙實(shí)驗(yàn)?zāi)M氣候變暖,研究土壤呼吸對增溫和線蟲添加的響應(yīng)。結(jié)果表明:（1）增溫顯著提高土壤呼吸速率（P<0.05）,在培養(yǎng)第11天時(shí),增溫3℃和6℃下的土壤呼吸速率分別為對照的1.23倍和1.58倍;增溫顯著降低土壤微生物碳利用效率（P<0.05）,微生物生物量碳則呈現(xiàn)隨培養(yǎng)溫度增加先升高后下降的趨勢;（2）相同溫度下,線蟲添加使土壤呼吸速率下降約5%,微生物生物量碳下降7.31%—23.32%（P<0.05）,而土壤呼吸的溫度敏感性升高5.98%;（3）增溫+線蟲添加處理顯著降低微生物生物量碳（P<0.05）,而對土壤呼吸速率影響不明顯。短期增溫提高熱帶雨林土壤呼吸及其溫度敏感性;線蟲添加抑制土壤呼吸、減少土壤微生物生物量,表明線蟲可能通過對微生物的捕食減少土壤碳排放,緩解全球變暖對生態(tài)系統(tǒng)的影響。 

【文章來源】：生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2020,29(09)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

線蟲添加條件下溫度對土壤呼吸速率的影響

本研究中，短期增溫顯著提高土壤呼吸速率，這與增溫可短暫增加土壤呼吸量的研究結(jié)果一致（Melillo et al.,2017；康靜等，2019）。溫度作為土壤呼吸速率的主要調(diào)控因子，增溫可能直接加速微生物分解作用，促進(jìn)CO2向大氣中排放（Melillo et al.,2017）。相反，短期增溫降低了CUE。較高的CUE表明土壤中有充足的有效底物供微生物進(jìn)行自身固碳（Manzoni et al.,2012），而CUE下降則表明微生物同化的碳此時(shí)用于呼吸的比例增加，用于自身合成生物量的比例減少，從而促進(jìn)土壤碳排放。添加線蟲后，土壤呼吸速率明顯下降，CUE下降趨勢則更強(qiáng)，這可能由于微生物受線蟲捕食導(dǎo)致數(shù)量減少（圖4）。土壤微生物以異養(yǎng)呼吸方式釋放出的CO2量，通常能占土壤呼吸總量的一半以上（Bond-Lamberty et al.,2004）。線蟲添加后可能大量取食微生物，導(dǎo)致微生物數(shù)量減少，土壤呼吸速率減慢。雖然線蟲對土壤呼吸也具有一定貢獻(xiàn)（Ingham et al.,1985），但不足以彌補(bǔ)因微生物減少而造成的土壤碳排放損失，說明線蟲可能通過調(diào)控土壤微生物數(shù)量而促進(jìn)土壤碳固定。圖5 MBC和CUE對第30天土壤呼吸速率的影響

圖4 增溫及線蟲添加對MBC和CUE的影響隨著培養(yǎng)溫度的升高，土壤微生物生物量碳呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。當(dāng)培養(yǎng)溫度從21.5℃升高至24.5℃時(shí)，微生物生長繁殖受到適度促進(jìn)，總數(shù)量增加，微生物生物量碳含量增加；當(dāng)溫度繼續(xù)升高至27.5℃時(shí)，微生物數(shù)量卻大幅減少。一方面，微生物對環(huán)境溫度變化較為敏感，受增溫刺激后生長勢態(tài)和呼吸作用均會顯著增強(qiáng)；另一方面，如果微生物處在未馴化階段，加速變暖則可能使土壤中的有效底物耗盡，繼而對微生物活動產(chǎn)生負(fù)反饋效應(yīng)，微生物生物量則隨之降低。Allison et al.(2010）發(fā)現(xiàn)微生物特性可間接影響土壤碳排放，通過降低增溫樣地中土壤微生物生物量來減弱土壤呼吸作用，有效彌補(bǔ)了因增溫引起的土壤碳損失。線蟲添加后，微生物量碳明顯下降，除上述的受到線蟲取食外，微生物生存可能還受到生存空間和資源的限制。線蟲加入加快了有限資源的消耗，為適應(yīng)環(huán)境，微生物群落組成或?qū)⒆優(yōu)樯L和周轉(zhuǎn)迅速的r-對策型微生物，而這類微生物生物量較低（周正虎等，2016）。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3422451