?华南植物园揭示大气氮沉降缓解了人为磷输入对热带森林土壤呼吸的刺激性

　　

大气氮沉降和人为磷输入同时影响了热带森林的土壤呼吸。然而，大气氮沉降和人为磷输入的交互作用对土壤呼吸及其组分-自养呼吸和异养呼吸的影响仍不清楚。

为了精确地评估人为养分输入对热带森林碳循环的影响，中国科学院华南植物园海岸带生态系统过程与环境健康研究组的研究人员在热带森林长期定位观测研究站（小良站）开展了相关研究。研究团队于2009年设置了氮添加、磷添加、氮磷添加和对照组4个处理。每个处理均布设了切根和不切根处理，其中不切根处理用于测定土壤呼吸，切根处理用于测定土壤异养呼吸，两者之差可表征自养呼吸。本研究基于2015-2017年连续三年的监测结果。

研究结果表明，单独的磷添加显著增加了19.2%土壤呼吸和42.1%异养呼吸。氮添加后缓解了单独磷添加对土壤呼吸和异养呼吸的刺激作用。然而，相比于单独的氮、磷添加，氮磷共同添加显著提升了土壤自养呼吸。这些发现表明大气氮沉降能够通过降低异养呼吸来缓解长期磷输入对土壤呼吸的刺激作用。结构方程模型进一步揭示了氮沉降主要通过增加土壤氮磷比，降低易分解有机碳和真菌生物量来缓解土壤呼吸。本研究表明热带地区持续的氮沉降可以显著地降低人为磷输入下森林土壤的碳排放。

相关研究成果已在线发表在土壤学经典期刊Geoderma上。中国科学院华南植物园生态中心博士研究生黄幸运为论文第一作者，实验室高级工程师李应文为共同第一作者，研究组长、小良站站长王法明研究员为论文通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、“一带一路”国家与国际科学组织联盟等项目的资助。论文链接：https://authors.elsevier.com/sd/article/S0016-7061(24)00371-9

图1. 氮、磷添加及氮磷共同添加对土壤呼吸（RS）、自养呼吸（RA）和异养呼吸（RH）的影响

图2. 氮磷添加对土壤呼吸的直接和间接影响