全球变暖背景下土壤微生物呼吸的热适应性:证据、机理和争议
2018-04-01沈瑞昌方长明陈家宽
生态学报 2018年1期
沈瑞昌,徐 明,方长明,陈家宽,*
1 南昌大学生命科学研究院流域生态学研究所,南昌 330031 2 复旦大学生物多样性科学研究所,上海 200433 3 南昌大学鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室,南昌 330031 4 江西鄱阳湖湿地生态系统国家定位观测研究站,南昌 330038 5 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室,北京 100101
随着全球变暖影响的不断加深和巴黎气候协议的正式生效,共同控制和减缓全球变暖的危害已经成为全人类的共识[1]。为制定合理的减排政策,人们迫切需要准确模拟和预测全球变暖与地球生态系统间的相互影响。陆地生态系统对全球变暖的反馈作用作为其中的关键过程,也成为目前生态学研究的热点[2-4]。长期以来,人们普遍认为土壤呼吸将随着温度升高而持续地增长,从而对全球变暖产生正反馈[5]。这一机制广泛运用于现有的各类地球系统模型,使人们对21世纪末全球气温的预期提高了近1.5℃[6-7]。但是,许多野外长期加热实验没有支持该机制,因为增温措施对土壤呼吸的促进作用并不持久[8-9]。这些结果引起了学术界的激烈讨论。一种观点认为加热效应降低是由增温的间接作用引起,如增温样地内易分解碳的降低限制了升温对微生物呼吸的促进作用[9-10]。同时,部分学者认为这一现象还可能与微生物呼吸的“热适应性”有关[11-12]。它是指气候变暖后土壤微生物主动降低生理活性以提高其在高温环境中的适宜度,从而减缓表观土壤呼吸量的上升[13]。……
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