成都生物所研究发现土壤有机碳分解的温度敏感性受活性底物调控

　  土壤碳作为陆地生态系统最大的碳库，其变化调控着全球碳循环、大气CO2水平，以及全球气候。而土壤有机碳（SOC）分解其本身是温度敏感的，土壤变暖而增加SOC的分解是气候变化重要的正反馈。因为SOC分解的温度敏感性（Q10）影响了我们对气候变化对土壤有机碳库影响的预测，因此在地球系统模型中准确加入Q10参数十分关键。然而，SOC分解的温度敏感性如何随着生物和非生物因子的变化并没有一致性的结论，存在诸多争议，特别是我们十分不清楚SOC分解的温度敏感性多大程度随着土层和活性底物有效性等的变化而变化。

　　中国科学院成都生物研究所恢复生态学科组庞学勇博士，与加州大学圣克鲁斯分校Weixin Cheng(程维信)教授等合作，选择了森林、农田、草地（放牧和未放牧）生态系统下的不同层次（0–20, 20–40, 40–60 和 60–80 cm）土壤，通过测定在添加饱和活性底物（glucose）和不添加底物状态下SOC分解的温度敏感性，以期探索SOC分解温度敏感性随着土层的增加如何变化，以及不同土层对增加活性底物后SOC分解温度敏感性如何反应。结果发现SOC分解温度敏感性随着土壤层次的增加而降低，在底物饱和后，多数土壤层次SOC分解的温度敏感性明显增加，并且底层土壤（20–80 cm）比表层土壤（0–20 cm）SOC分解温度敏感性增加的程度大。进一步分析发现土壤微生物生物量C和SOC是最好的变量解释各生态系统SOC分解温度敏感性随土层的变化(R2 = 0.37, P<0.001)，而微生物生物量C是最好的解释在添加活性底物后SOC分解温度敏感性变化的变量(R2 = 0.14, P = 0.003)。总之，该结果揭示了下层土壤活性底物对温度敏感性的限制强于表土层，因此理解调控活性底物的控制过程（如大气CO2浓度增加和土地利用变化）有利于提高在变暖的环境下底土层SOC库的变化速率的预测。

　　相关研究结果发表于国际地学期刊Biogeochemistry  [Pang XY*. Zhu B*, Lü XT, Cheng WX. 2015. Labile substrate availability controls temperature sensitivity of organic carbon decomposition at different soil depths. Biogeochemistry, DOI 10.1007/s10533-015-0141-0]。

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