快捷搜索:
圣萨尔瓦多山地所在国内东南高山树丛土壤碳的
分类:科技生活

图片 1

淋溶过程在山地中广泛发生,其对土壤有机磷形态海拔分布特征的影响不容忽视。在国家自然科学基金(41630751和41401253)资助下,中国科学院成都山地灾害与环境研究所吴艳宏研究团队基于贡嘎山东坡海拔2600-3200m峨眉冷杉林,揭示了土壤有机磷形态的赋存特征,阐明了森林土壤中淋溶过程对有机磷形态海拔分布特征的影响,为进一步探讨磷的生物地球化学循环与生态系统稳定提供基础。

工业革命以来,化石燃料的使用和农业的集约化生产程度的提高使得人类活动引起的进入大气中的活性氮量急剧升高。与此对应,大气的氮沉降量也急剧增加,在氮沉降量高的一些地区,已经出现了“氮饱和”现象。近年来,随着研究的深入,人们认识到氮循环在陆地生态系统碳收支对全球变化的影响中的关键作用。而降水变化和氮沉降对土壤碳截获潜力及其变化的影响成为了全球碳收支研究的热点问题之一。

依托贡嘎山亚高山针叶林长期氮沉降实验平台,课题组利用零负压淋溶收集器,通过高频度连续观测实验发现,峨眉冷杉有机质层淋溶液的碳、氮浓度和淋失通量均高于矿质土壤层。O层与矿质层淋溶碳氮浓度具有相似的季节动态:在融雪期淋溶碳氮浓度较高,随后降低并在生长季保持在较低水平,而10月之后碳氮浓度增加。模拟氮沉降并未改变土壤碳淋失的季节动态规律,但高氮沉降(4倍自然氮沉降水平)显著降低了森林有机质层土壤淋溶碳的输出,而对矿质土层淋溶碳的作用较小;低氮(2倍自然氮沉降水平)沉降对有机质层和矿质土层淋溶碳的作用均较小。微生物学检测结果表明高氮沉降可能通过抑制有机质层分解进而降低其可溶性碳的淋溶损失,而并不是通过促进土壤对淋溶碳的吸附减少淋溶损失。

图片 2

全球陆地总碳库约1800 Pg C (Sedjo, 1993),其中土壤以有机质和植物残体形式贮存的碳量约1480PgC(超过植被贮存的碳量两倍以上)(Post et al,1982),其中森林占45%(Dixon et al,1991),土壤有机碳储量的微小变化就可能引起大气CO2浓度的较大改变(Baldock, 2007)。全球变化条件下森林生态系统土壤碳库动态研究或成为评估全球陆地生态系统碳收支、应对未来全球气候危机的关键之一。

图片 3

研究成果发表在国际学术期刊Geoderma上。

基于此,中国科学院沈阳应用生态研究所研究员张军辉带领的界面生态组博士陈志杰等,以连续接受6年野外施氮处理的长白山典型森林为研究对象,通过室内培养与野外通量观测,探讨了在长期施氮的情况下土壤有机碳稳定性的变化趋势。研究结果表明,与对照和低施氮量处理(25 kg N ha-1 yr-1)相比,长期的高氮(50 kg N ha-1 yr-1)施加显著抑制土壤CO2的排放,高氮处理土壤CO2排放速率较对照处理低30%,土壤有机质的稳定性有所提高。其机制主要体现在两个方面,一是大团聚体对微团聚体的保护作用增强,另一方面是土壤有机质本身的抗分解性提高(同位素δ13C作为指示指标)。研究结果以Addition of nitrogen enhances stability of soil organic matter in a temperate forest (DOI: 10.1111/ejss.12404)和Nitrogen addition impacts on the emissions of greenhouse gases depending on the forest type: a case study in Changbai Mountain, Northeast China (doi:10.1007/s11368-016-1481-7)为题分别发表于《欧洲土壤科学杂志》(European Journal of Soil Science)和《土壤与沉积物杂志》(Journal of soils and sediments)。该研究得到中科院战略性科技先导专项(A类,XDA05020300)、国家自然科学基金(41330530, 41430639, 31470522)资助。

贡嘎山亚高山森林土壤碳氮淋失观测实验

贡嘎山东坡峨眉冷杉林土壤有机磷形态赋存特征的概念模型

图片 4

峨眉冷杉林土壤碳氮淋溶流失及氮沉降的影响

土壤TOP随海拔升高而增大的分布模式主要由于随海拔升高温度降低,微生物活性减弱导致有机磷矿化减慢。此外,淋溶过程也对其赋存特征产生明显干扰,导致其最小储量在2781m样点。为补偿淋溶造成的土壤生物有效磷流失,生态系统不仅直接利用微生物量磷补偿,且通过促进磷酸酶活性矿化LOP提高Bio-P供给。MLOP和MROP是随淋溶迁移最主要的两种有机磷形态,两者的垂向迁移主要依赖于土壤有机质、无定形铁和铝。淋溶迁移过程中大部分有机磷在B层累积,但仍有少量有机磷流失。HROP是最稳定的有机磷形态,其海拔分布特征受淋溶作用的影响较小。

图片 5

以上研究得到国家重点研发计划(2016YFC0502105)及中科院青促会项目等的支持,成果发表于Soil Biology Biochemistry

贡嘎山东坡峨眉冷杉林土壤有机磷海拔分布特征

文章链接:1 2

大气活性氮沉降增加是当前及未来我国所面临的主要环境问题之一。氮沉降一方面可能通过影响陆地生态系统生产力、土壤酸度等方面对陆地生态系统功能及服务产生直接影响,另一方面氮沉降可能通过影响土壤有机质对陆地生态系统功能及服务产生直接或间接影响。然而,目前氮沉降对陆地生态系统土壤碳的影响程度及方式仍不明确且存在争议,特别是土壤碳的淋溶动态及响应规律研究匮乏。中国科学院成都山地灾害与环境研究所副研究员常瑞英深入研究了我国西南典型亚高山峨眉冷杉林土壤淋溶碳、氮的变化规律、影响因素及对活性氮沉降增加的响应,并取得新的发现。

论文链接

图2 施氮处理下土壤团聚体的分布规律及大团聚体包裹的微团聚体含量变化, 25 and 50 kg N ha−1 year−1)

论文链接

图片 6

图1 两样地的各个团聚体粒径的全球增温潜势在施氮处理下的差异 (SF 杨桦林,PF阔叶红松林,N0为对照,N50为高氮施加)

此外,高氮沉降水平造成了氮素流失,但仍未改变亚高山森林的氮亏缺状态,表明长江上游亚高山森林是未来氮沉降重要的汇及缓冲器,对于中下游氮素的富集具有重要的调控作用。

研究发现,随海拔升高,活性有机磷、中稳性有机磷和总有机磷浓度有增大趋势,而高稳性有机磷则相反。A层和B层土壤中活性有机磷浓度有减小趋势,但其在O层和C层土壤中浓度均不存在显著性差异(P “ 0.05)。TOP和MROP储量随海拔升高而增大,但两者的最小储量均在2781m样点。LOP储量随海拔升高逐渐增大,4个采样点的MLOP和HROP储量均不存在显著性差异(P “ 0.05)。

本文由365体育开户发布于科技生活,转载请注明出处:圣萨尔瓦多山地所在国内东南高山树丛土壤碳的

上一篇:没有了 下一篇:茶叶好不好喝,专家发现氮元素影响茶叶中代谢
猜你喜欢
热门排行
精彩图文