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重点实验室森林生态与管理团队在全球气候变化下土壤生态响应方面的研究取得新进展

作者:时间:2023-09-12点击数:

        进展一:近日,土壤学领域双一区TOP期刊《Soil & Tillage Research》在线发表了重点实验室森林生态与管理团队题为“Warming effects on C:N:P stoichiometry and nutrient limitation in terrestrial ecosystems”(IF=6.5)的科研论文,标志着重点实验室在增温对陆地生态系统碳氮磷化学计量和微生物养分限制的研究中取得新进展。

        增温显著影响陆地生态系统C、N、P循环过程。然而,增温对植物、土壤和微生物C-N-P化学计量和养分限制的影响尚未进行定量化评估。因此,该研究基于全球126个样点的603个增温实验数据,综合分析了增温对不同生态系统类型(农田、草地、灌木和乔木)、增温时间(0-5、5-10、>10yr)和增温强度(<2和≥2℃)植物、土壤和酶C-N-P化学计量和微生物养分限制的影响(图1)。

        研究结果表明,在全球尺度上,增温增强了植物的P限制和微生物的C和P限制。同时,增温时间削弱了,而增温强度加剧了微生物的C限制和P限制作用。此外,增温主要影响森林生态系统微生物的养分限制,主要表现为增温削弱了微生物的C限制,而加剧了微生物的P限制。此外,随着土壤深度的增加,微生物的C和P限制作用整体增加。研究结果强调在全球范围内植物和微生物的养分限制是协同的,均表现出P限制。本研究可为深入探讨全球变暖条件下的生态系统养分循环和生态化学计量特征提供参考依据,以便更好地提出全球继续变暖背景下植物和微生物生长的应对策略。

        该论文以四川农业大学为第一完成单位,重点实验室徐红伟副教授为论文第一作者,徐振锋教授为论文通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金(42307571、32071745、31870602和31901295)和四川省优秀青年科学基金(2020JDJQ0052)等项目的联合资助。

        论文链接:https://doi.org/10.1016/j.still.2023.105896


        进展二:近日,土壤学领域双一区TOP期刊《Catena》在线发表了重点实验室森林生态与管理团队题为“Changes in soil microbial activity and their linkages with soil carbon under global warming”(IF=6.2)的科研论文,标志着学院在增温对土壤微生物群落多样性、活性和土壤有机碳关系的研究中取得新进展。

        增温显著改变土壤微生物群落结构和土壤碳循环过程,但增温对土壤微生物群落特征(微生物生物量、多样性、群落结构和酶活性)与土壤有机碳关系的影响尚不清楚。鉴于此,该研究基于全球336个样点的1272个增温实验数据,综合分析了增温时间和增温强度对土壤微生物群落多样性和土壤有机碳的影响(图2)。

        结果表明:增温对土壤微生物碳、酶活性、细菌多样性、真菌丰富度和土壤有机碳的影响整体表现为正效应。同时,增温时间和强度削弱了增温对土壤微生物和有机碳的正效应。此外,增温主要影响草地生态系统的土壤微生物量和细菌多样性。最重要的是,增温条件下,土壤微生物群落特征与土壤有机碳含量呈显著正相关关系,而与土壤氮和磷含量相关性较弱。本研究结果可为未来土壤碳循环响应全球变化的模型构建和预测提供数据支持。

        该论文以四川农业大学为第一完成单位,重点实验室徐红伟副教授为论文第一和通讯作者,研究得到北京林业大学王明刚副教授和西北农林科技大学薛萐教授的支持。该研究工作得到了国家自然科学基金(32071745)和国家重点室开放基金(LDER2023Z02)的联合资助。

        论文链接:https://doi.org/10.1016/j.catena.2023.107419


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