生物多樣性、物種組成與生態(tài)系統(tǒng)功能的關(guān)系是當(dāng)前生態(tài)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)重大科學(xué)問(wèn)題。隨著生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性研究的不斷深入,科學(xué)界越來(lái)越關(guān)注植物多樣性如何影響生態(tài)系統(tǒng)功能。以往這方面研究大量集中在植物多樣性對(duì)植物生產(chǎn)力的影響,而關(guān)于植物多樣性如何影響其他關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程如凋落物分解和土壤生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程還存在很多爭(zhēng)議。
中科院成都山地所程根偉研究團(tuán)隊(duì)選取藏北高寒草原四種典型植物凋落物(紫花針茅、青藏苔草、火絨草和昆侖蒿),通過(guò)凋落物不同組合的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),探討了凋落物多樣性對(duì)土壤溫室氣體排放/吸收的影響。該研究結(jié)果顯示:凋落物添加會(huì)不同程度的增加土壤有機(jī)碳、總氮、水溶性有機(jī)碳、水溶性有機(jī)氮、微生物量碳、微生物量氮和脲酶活性(UA),而降低土壤總無(wú)機(jī)氮;土壤碳氮指標(biāo)的變化主要是受凋落物化學(xué)組分(如C、N、lingin:N、phenol:N、cellulose和cellulose:N)而不是物種豐富度的影響。鑒于土壤溫室氣體重要的生態(tài)學(xué)意義,進(jìn)一步分析了凋落物混合對(duì)土壤溫室氣體排放/吸收的影響?;旌系蚵湮镌诜纸膺^(guò)程中會(huì)對(duì)土壤溫室氣體排放/吸收產(chǎn)生顯著的非加和效應(yīng),其中,對(duì)CO2和N2O排放主要表現(xiàn)協(xié)同效應(yīng),而對(duì)CH4吸收主要表現(xiàn)拮抗效應(yīng)。這表明,在藏北高寒草原生態(tài)系統(tǒng),高的生物多樣性可能會(huì)加劇土壤CO2和N2O的釋放,而抑制CH4的吸收。此研究成果為探討植物多樣性和土壤生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程之間的關(guān)系提供了新的研究思路。
上述研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金(41371267)和成都山地所“一三五”方向項(xiàng)目等資助。相關(guān)成果發(fā)表于Biology and Fertility of Soils和Scientific Reports。
原文鏈接1:http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00374-015-1025-0
原文鏈接2:http://www.nature.com/articles/srep17664
混合凋落物對(duì)土壤溫室氣體的影響效應(yīng)