内蒙古典型草原土壤异养呼吸与自养呼吸的季节和年际变化特征及其气候响应机制

来自中国的研究人员针对干旱半干旱区草原土壤呼吸组分对气候变化响应的认知空白，建立了区分异养呼吸(HR)和自养呼吸(AR)的半过程模型。研究发现2002-2021年间AR较HR呈现更强的季节和年际变异，且AR在多数季节呈显著增长趋势(夏季最大增幅达3.97 g C m?2 yr?2)。该研究为准确预测草原碳循环对气候变化的响应提供了新见解。

　　

在内蒙古典型草原生态系统中，土壤呼吸作为连接土壤与大气碳交换的重要通道，包含两个截然不同的生物学过程：微生物主导的异养呼吸(heterotrophic respiration, HR)和植物根系相关的自养呼吸(autotrophic respiration, AR)。研究团队创新性地构建了双组分半过程模型，通过2002-2021年的长期观测数据揭示：AR表现出更剧烈的季节波动和年际变化，夏季碳通量增幅高达2.12-3.97克碳每平方米每年(2.12-3.97 g C m^?2 yr^?2)，而HR仅在南部样点冬季呈现微弱增长(0.27 g C m^?2 yr^?2)。温度调控着HR的时空格局，而AR动态则与植物生长密切耦合。这些发现为解析草原碳循环的响应机制提供了关键参数，对预测全球变化背景下干旱区碳收支具有重要科学价值。