中国林科院森环森保所揭示长期模拟降水减少对暖温带锐齿栎林土壤呼吸的影响

干旱时间的延长严重影响着陆地生态系统碳循环过程，尤其是土壤呼吸。目前，关于土壤呼吸对干旱的响应研究多集中于短期的干旱模拟试验，长期干旱如何影响土壤呼吸及其组分(自养呼吸和异养呼吸)，以及细根和微生物如何调控土壤呼吸尚不完全清晰。
鉴于此，森环森保所森林生态学课题组基于宝天曼长期野外减水控制试验平台，在前期四年(2013–2016)的研究基础上(Luetal., 2017)，继续观测了减雨第7年和第8年(2019‒2020；长期)的土壤呼吸的响应变化及其调控机制。结果表明，长期减雨显著增加了自养呼吸，这主要归因于细根生物量和生产的增加。长期减雨降低了异养呼吸，这可能与细菌群落丰富度的降低有关。特别的，通过随机森林回复分析以及线性回归分析发现，细菌的新鞘脂菌属和放线菌门的norank_c__Acidimicrobiia以及真菌的Leptobacillium是异养呼吸的主要驱动者。增加的自养呼吸与降低的异养呼吸两者相互抵消，导致土壤呼吸对长期减雨仍没有显著的响应。综上所述，土壤呼吸组分：自养呼吸和异养呼吸对长期的干旱有相反的响应，从而决定了土壤呼吸对长期减雨的响应。细根和微生物分别调控自养呼吸和异养呼吸对长期减雨的响应。我们的研究强调，在未来干旱背景下，预测土壤CO2排放时，应充分考虑自养呼吸和异养呼吸对长期干旱的不一致响应。
相关研究成果以“Different mechanisms underlying divergent responses of autotrophic and heterotrophic respiration to long-term throughfall reduction in a warm-temperate oak forest”为题发表在林学期刊ForestEcosystems上。森环森保所博士张京磊为论文第一作者，刘世荣研究员为通讯作者。该研究得到国家重点研发项目和中国林科院森环森保所科研发展专项的的资助。（张京磊/森环森保所）
张京磊 中国林科院森环森保所 2022-01-05

关键词 降水  降水减少  暖温带  锐齿栎  土壤呼吸  图片