水分对武夷山草甸土壤有机碳激发效应的影响

作     者：李佳玉 吕茂奎 李晓杰 姜永孟 谢锦升 LI Jia-yu;LYU Mao-kui;LI Xiao-jie;JIANG Yong-meng;XIE Jin-sheng

作者机构：福建师范大学地理科学学院福州350007 福建师范大学湿润亚热带生态地理过程教育部重点实验室福州350007 福建师范大学生态学博士后流动站福州350007 

出 版 物：《应用生态学报》 (Chinese Journal of Applied Ecology)

年 卷 期：2021年第32卷第4期

页      面：1250-1258页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 090301[农学-土壤学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31870604,U1405231) 福建省科技厅对外合作项目(2019I0010)资助 

主　　题：激发效应 山地草甸土 土壤有机碳 矿化作用 土壤水分 

摘      要：水分是影响土壤有机碳激发效应的重要因子,但水分如何影响山地草甸土有机碳激发效应尚不清楚。本试验以武夷山高海拔(2130 m)山地草甸土为研究对象,通过室内添加^(13)C标记的葡萄糖结合控制土壤水分(30%FWC和60%FWC,FWC为田间持水量),进行为期126 d的室内培养试验,定期测定CO_(2)浓度和^(13)C-CO_(2)丰度值,研究不同水分条件下土壤有机碳矿化特征和激发效应的差异及其影响因素。结果表明:山地草甸土碳矿化随着水分增加而增加。不同土壤水分山地草甸土激发效应随培养时间延长呈现逐渐降低的趋势,低含水量土壤激发效应显著大于高含水量土壤,培养结束时低含水量土壤累积激发碳量比高含水量土壤高61.4%。与低含水量土壤相比,高含水量土壤由葡萄糖矿化产生的CO_(2)量较多,且低含水量土壤的累积激发碳量与葡萄糖矿化量的比值显著大于高含水量土壤,说明高含水量土壤微生物更多地矿化外源添加的葡萄糖,且激发效率较低,最终高含水量土壤激发效应小于低含水量土壤。相关分析表明,土壤激发效应与土壤微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量碳与氮比值(MBC/MBN)和NH4+-N变化量呈显著正相关,说明低含水量条件会通过改变山地草甸土壤微生物数量和组成,进而提高土壤微生物对氮的挖掘,最终增加激发效应。因此,全球气候变化背景下若山地草甸土壤水分降低可能会增加通过激发效应引起的碳损失。