




華南植物園在氮磷交互作用影響陸地碳循環過程研究取得新進展
氮、磷是植物生長所必需的養分元素,在陸地碳循環中扮演了重要角色。盡管許多野外實驗或meta分析論文都對氮、磷或兩種養分同時添加如何影響地上、地下碳循環關鍵過程進行了廣泛報道,但有關氮磷的交互作用如何影響地下碳循環的研究仍顯缺乏,因此限制了人們在未來氮磷輸入不平衡加劇背景下準確利用模型模擬陸地碳循環過程的能力。
中科院華南植物園生態中心江軍博士在王應平研究員和閆俊華研究員的指導下,遴選了全球158篇氮磷施肥全因子實驗 (control,+N,+P,+NP) 的研究論文,以編譯的1928個有效觀測數據為基礎,運用meta分析方法,將氮磷交互作用劃分為協同效應(synergistic)、對抗效應(antagonistic)和可加效應(additive),全面評估了8個地下碳循環關鍵變量(DOC、MBC、SOC、fungal/bacterial/total microbial biomass、Rh、Rs)對氮磷交互作用的響應。研究發現,地下碳循環過程對氮磷交互作用的響應以對抗和可加為主,氮磷交互作用促進了土壤有機碳的積累。
同時,由于磷添加有效降低了氮添加對土壤微生物的負面影響,微生物的碳利用效率在氮磷同時添加條件下得到提高,微生物生物量對土壤有機碳庫的相對貢獻因此增加。另外,由于微生物碳利用效率、土壤氮磷有效性與環境條件的不同,微生物生物量對土壤有機碳庫的貢獻在低緯度地區的生態系統要低于高緯度地區的生態系統。
相關研究成果于近日發表在國際知名土壤學SCI期刊Soil Biology and Biochemistry(《土壤生物學與生物化學》)上(IF=6.767)。該研究得到國家自然科學基金和廣東省基礎與應用基礎研究基金的資助。論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2021.108216

圖. 氮磷的主效應與交互效應對8個地下碳循環變量的影響(Hedges’d)