發(fā)布時間：2022-01-11 16:37

　　大氣氮磷沉降增加森林土壤養(yǎng)分的可利用性,改變底物的化學(xué)質(zhì)量、土壤微生物組成和功能,進(jìn)而影響土壤有機(jī)質(zhì)的儲量與穩(wěn)定性。然而,現(xiàn)有研究主要集中在氮素富集對自然森林生態(tài)系統(tǒng)碳截存的影響,有關(guān)磷富集以及氮磷交互對人工林土壤有機(jī)碳（SOC）截存的影響及其微生物學(xué)機(jī)制尚不清楚。本文綜述了氮磷富集對森林土壤碳轉(zhuǎn)化和凈交換通量、土壤有機(jī)質(zhì)（SOM）的激發(fā)效應(yīng)、SOM組成與穩(wěn)定性以及介導(dǎo)碳轉(zhuǎn)化功能微生物群落的影響,并指出各個研究環(huán)節(jié)的不足,包括:（1）森林土壤碳通量及其組分對氮磷富集的非線性響應(yīng)方程及臨界閾值尚未確定;（2）氮磷富集對森林SOM激發(fā)效應(yīng)的影響程度與潛在機(jī)制知之甚少;（3）SOM的物理-化學(xué)協(xié)同穩(wěn)定機(jī)制研究不夠深入;（4）土壤活性微生物群落組成、SOM化學(xué)結(jié)構(gòu)與SOC累積之間的耦聯(lián)關(guān)系尚不清晰。據(jù)此,指出未來研究重點與研究思路:基于多水平氮磷添加控制試驗和¹³C標(biāo)記培養(yǎng)實驗,利用原位監(jiān)測、土壤化學(xué)(¹³C-NMR和Py-GC/MS)、宏基因組測序的分子生物學(xué)方法,重點研究氮磷添加及其交互作用對人工林土壤碳排放與流失通量、微生物激發(fā)效應(yīng)、SOM組成... 

【文章來源】：土壤學(xué)報. 2019,56(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

氮磷富集對森林生態(tài)系統(tǒng)地下碳循環(huán)過程的影響Fig.1Effectsofnitrogenandphosphorusenrichmentonundergroundcarbonrecyclingprocessesinforestecosystemshttp：//pedologica.issas.ac.cn

http：//pedologica.issas.ac.cn4土壤學(xué)報56卷變的氮沉降臨界負(fù)荷也尚未確定。2氮磷富集對原有SOC激發(fā)效應(yīng)的影響激發(fā)是指有機(jī)質(zhì)輸入促使SOC周轉(zhuǎn)發(fā)生的變化，方向可正可負(fù)，導(dǎo)致SOC礦化增加或降低［27］。正負(fù)激發(fā)的平衡非常復(fù)雜，在時間和空間上可以相互轉(zhuǎn)化。全球尺度上，根系分泌物、凋落物和動物殘體輸入能夠?qū)е耂OM礦化增加380%（正激發(fā)）或降低50%（負(fù)激發(fā))［28］，顯著影響陸地生態(tài)系統(tǒng)和土壤的碳平衡。與微生物活性相關(guān)的激發(fā)機(jī)制包括：（1）共代謝（co-metabolism）和活化理論：添加易降解的能源物質(zhì)刺激了微生物活性，增加微生物礦化SOM的能力［27］；（2）刺激/抑制作用：添加的底物改變了土壤環(huán)境（如pH），提高或降低微生物活性［28］；（3）底物優(yōu)先利用：添加的底物更容易被微生物作為能源利用，導(dǎo)致SOM分解下降［29］；（4）穩(wěn)定機(jī)制：添加的底物與SOM相互作用或被SOM吸附，降低微生物的可利用性［28］；（5）微生物挖掘（microbialmining）：在氮受限制而活性碳充足時，微生物利用碳和能源來獲取難分解有機(jī)質(zhì)中的氮、磷養(yǎng)分［30］。本質(zhì)上，負(fù)激發(fā)是微生物從利用SOM轉(zhuǎn)變?yōu)楣坛只钚杂袡C(jī)質(zhì)，在微生物活性受碳限制時發(fā)生［31］。普遍認(rèn)為，負(fù)激發(fā)是底物優(yōu)先利用的結(jié)果，而活化理論與微生物挖掘常被用來解釋SOM礦化的正激發(fā)效應(yīng)［32］。激發(fā)效應(yīng)的發(fā)生還會受到土壤養(yǎng)分可利用性的制約。氮添加對SOM降解具有負(fù)激發(fā)、正激發(fā)和零激發(fā)等三種效應(yīng)。當(dāng)土壤養(yǎng)分缺乏時，微生物可“投資”1%～5%的同化產(chǎn)物用于產(chǎn)生胞外酶，通過解聚作用來分解部分難以利用的有機(jī)質(zhì)，獲取其所需的養(yǎng)分［33］。在氮磷富集條件下，微生物偏好利用易分解的有機(jī)質(zhì)，而無需通過分解難以利用的SOM來獲取養(yǎng)分，從而減少對胞外酶的投資。同


本文編號：3583106