土壤和气候因素对土壤有机碳平均周转时间的影响
2021-09-09王瑾陈书涛丁司丞张苗苗胡正华
王瑾 ,陈书涛 *,丁司丞,张苗苗,胡正华
1. 南京信息工程大学/江苏省农业气象重点实验室, 江苏 南京 210044;2. 南京信息工程大学应用气象学院, 江苏 南京 210044
全球变暖是当前重要的环境问题。全球变暖与全球碳平衡受到扰动有关(Jung et al.,2017)。陆地碳循环与气候之间的反馈部分取决于陆地生态系统中碳周转时间的变化,而碳周转时间是生态系统的一项属性,受到气候、土壤和植被类型之间相互作用。土壤是陆地生态系统中最大的有机碳库(Houghton,2007;Smith et al.,2019),土壤碳库的主要来源为植物凋落物和根系残体的输入,而其输出过程为土壤异养呼吸,其输入和输出过程影响着土壤碳循环过程(Amelung et al.,2020)。
土壤有机碳平均周转时间是衡量土壤碳库稳定性的重要指标(Torn et al.,1997)。根据土壤有机碳库和异养呼吸可以估算土壤有机碳平均周转时间,其平均周转时间取决于有机碳含量和异养呼吸的相对变化率(Garten et al.,2006;Wang et al.,2018)。土壤有机碳平均周转时间的估算还存在很大不确定性(Six et al.,2002)。以往有研究者通过模型模拟、野外观测、室内培养实验等方法研究了气候因素(如温度)、海拔高度等环境因素对土壤有机碳平均周转时间的影响(Giardina et al.,2000;Knorr et al.,2005;Garten et al.,2006;周涛等,2010;严毅萍等,2012),以往的研究结果中关于温度对土壤有机碳平均周转时间影响规律的研究存在差异,关于土壤有机碳平均周转时间与温度存在负相关关系及无相关性的结果均有报道(Giardina et al.,2000;Knorr et al.,2005;Wang et al.,2019)。土壤有机碳平均周转时间随着海拔高度增加表现为增加趋势(Giardina et al.,2000)。Posada et al.(2011)认为,年降水量增大可增强微生物活性并减少土壤有机碳平均周转时间。……
