沈阳生态所提出量化草地根际沉积碳分解的新方法

  根际沉积碳的易分解特性,使其在激发土壤微生物活性、驱动生态系统碳循环等方面发挥重要作用。量化根际沉积碳的产生与分解特性,将有利于理解根际碳与养分等关键过程,为根际过程模型的构建与完善提供基础数据与参考依据。但受量化方法的局限,根际沉积碳分解之于土壤碳通量的贡献尚不清楚。 

  中国科学院沈阳应用生态研究所土壤化学组研究团队与悉尼大学Feike A. Dijkstra副教授等合作,利用13C-CO2脉冲标记方法,量化了草地根际沉积碳的分解速率及其对干旱和氮添加的响应特征。该量化方法通过测定空白土壤(无根际沉积碳输入)呼吸及活根呼吸的碳同位素信号值,借助同位素混合模型将土壤呼吸区分为根际沉积碳分解、根系呼吸及原土壤有机碳分解3个组分。结果表明,根际沉积碳分解释放的CO2量占土壤呼吸总量的7%-31%;干旱降低了根际沉积碳和土壤有机碳的分解速率,主要原因是微生物分解活性及根际沉积碳产生量减少所致;氮添加仅通过增加根氮浓度促进了根呼吸,而对根际沉积碳的分解速率无显著影响。本研究提出的全新量化方法,揭示了根际沉积碳分解是草地土壤呼吸的重要CO2源,且受到土壤水分有效性的调控。 

  上述结果以A novel 13C pulse-labelling method to quantify the contribution of rhizodeposits to soil respiration in a grassland exposed to drought and nitrogen addition为题,发表在New PhytologistDOI: 10.1111/nph.17118IF = 8.5)上,沈阳生态所王汝振副研究员为论文第一作者,姜勇研究员为通讯作者。该论文得到中科院公派出国留学项目、国家自然科学基金面上项目(3177052531870441)、中科院青促会人才项目及Australian Research CouncilGrant no. DP190102262)等的资助。 

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根际沉积碳分解的量化方法示意图 
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