记者30日获悉,中国科学院华南植物园完成了地形对树木死亡扰动的解耦相关研究,研究成果发表在NatureCommunications(《自然·通讯》)上。
在全球气候变化加剧、森林树木死亡率上升的背景下,树木死亡如何影响土壤有机碳成为生态学关注的重要问题。中国科学院华南植物园团队依托鼎湖山20公顷森林监测样地,研究树木死亡后冠层开放效应和碎屑遗留效应对土壤有机碳的影响。
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研究发现,地形是关键“调节器”。山谷中,树木死亡后碎屑遗留效应相对较强,土壤轻组有机碳含量显著升高,土壤含水量未显著变化;山脊中,冠层开放效应更突出,土壤含水量显著降低,轻组有机碳无显著变化。相应地,山脊林下土壤有机碳含量呈显著降低趋势,且与重组有机碳减少相关性更强;山谷林下土壤有机碳含量则显著升高,且与轻组有机碳积累更相关。也就是说,同样的树木死亡事件,因地形不同,土壤碳可能走向相反命运。
进一步研究表明,树木死亡后,细菌和真菌类群丰度在两种地形间变化方向呈负相关,说明扰动对微生物群落形成了相反的生态选择压力。山脊中,树木死亡共同选择了以外切酶为特征的碳获取策略和以有氧呼吸为特征的能量获取策略;山谷中,则共同促进了以内切酶为特征的碳获取策略和以厌氧呼吸为特征的能量获取策略。
研究据此提出“扰动组成→生态筛选→微生物策略→土壤碳命运”的过程框架。在森林碳汇管理上,建议树木死亡后通过补植或辅助自然更新加快林冠郁闭,减缓土壤碳损失;同时保留枯木残体,维持有机聚合物输入并营造厌氧环境,促进土壤碳保留。
文、图/广州日报新花城记者:黄岚通讯员:练琚愉
广州日报新花城
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