




華南植物園在降水季節分配格局改變對土壤氮礦化研究取得進展
降水的季節分配格局在熱帶季風林的土壤養分動態中扮演著重要的角色。目前的研究表明,華南熱帶地區具有濕季時間整體后移(濕季推遲,DW)和濕季降雨增加(濕季增雨,WW)的季節性降水變化趨勢。然而,該兩種降水變化趨勢對土壤養分動態有何種影響尚不明確。
中科院華南植物園生態中心博士研究生余世欽在王法明研究員的指導下,于中國科學院小良熱帶海岸帶生態系統研究站野外降水模擬平臺,開展了濕季推遲與濕季增雨對土壤氮礦化影響實驗。研究發現,濕季增雨對土壤微生物及氮凈礦化速率沒有顯著影響。濕季推遲在干季早期(11月)提高了土壤微生物生物量,改變了土壤微生物群落結構,并使土壤氮凈礦化速率增加至對照的2倍(圖1)。結構方程模型表明降水變化在干季早期顯著改變了土壤含水量,引起土壤微生物群落,可溶性有機氮及凋落物輸入的改變,從而導致土壤氮凈礦化速率的變化(圖2)。該研究結果表明,濕季推遲對熱帶季風林土壤氮動態的影響大于濕季增雨,降水在季節分配上的變化將影響熱帶季風林的生態功能。
相關研究結果近期發表在國際學術期刊Science of the total environment(IF=7.963)上。余世欽為該文第一作者,王法明研究員為通訊作者。文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.153314
圖1 降水變化在各季節(ACE)和各次采樣(BDF)對熱帶季風林土壤含水量(AB),土壤氮凈礦化速率(CD)及土壤微生物磷脂脂肪酸含量(EF)的影響
圖2 揭示降水變化如何影響土壤氮凈礦化的結構方程模型
(圖注:實線箭頭和虛線箭頭分別代表顯著的路徑(p 0.05)和非顯著的路徑(p ≥ 0.05)。
藍色代表正效應,紅色代表負效應。箭頭旁數字為路徑系數。路徑系數越大,箭頭越粗。
SWC為土壤含水量;DON為土壤可溶性有機氮含量;DOC:DONratio為土壤土壤有機碳與有機氮之比;
NO3--N為硝態氮含量;LAI為葉面積指數;PC1為土壤微生物群落結構的主成分分析中的第一軸載荷;PLFAs是土壤微)