众所周知,人类活动会导致大气二氧化碳增加,这已成为当前重要的科学话题,引起了广泛的政治和社会关注。据了解,巴黎协议和IPCC报告均指出,有效遏制大气二氧化碳增加是缓和气候变化的有效措施之一,同时强调需要深入理解大气碳源和碳汇。
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土壤是陆地生态系统最大的碳库,至少有一半的土壤有机碳储存于森林中。其中,热带和亚热带森林主导全球森林碳循环,占据全球森林78%总碳排放和55%总碳吸收。人类活动不但会导致大气二氧化碳增加,也导致大气氮沉降加剧。而“氮沉降”,则会通过影响植物生长和微生物活性,从而改变森林土壤呼吸及碳排放。
然而就目前来说,学术界关于氮沉降如何影响森林土壤呼吸的认识,主要源于短时间尺度的研究。由于氮沉降是个长期的生态环境过程,如果研究缺乏长期性和连续性,将无法准确认识氮沉降调控森林土壤碳排放的格局及机制。
近日记者从华南国家植物园获悉,其生态系统管理研究团队依托我国最早建立的模拟森林氮沉降研究平台,发现长期氮沉降对南亚热带森林土壤碳排放的影响,呈现阶段性变化。
长期氮沉降调控热带森林土壤碳排放的机理框架(华南国家植物园供图)
据了解,此研究平台位于广东省鼎湖山国家级自然保护区,包括3种典型森林类型:季风常绿阔叶林、针阔叶混交林和马尾松针叶林。通过9-13年长期氮添加处理后,森林土壤呼吸呈现“无显著变化-显著降低-无显著变化”的三阶段格局。相比低、中氮处理,高氮处理缩短了三阶段格局的时间。
此外,研究团队还基于鼎湖山模拟氮沉降样地测定的849项有关土壤、植物和微生物碳氮循环数据,构建了氮沉降调控热带森林土壤碳排放的机理框架。这些结果表明,过去许多短期氮添加实验,无法准确反映森林土壤呼吸响应氮沉降的格局。
研究结果近期发表在国际地球科学领域顶级期刊Nature Geosciences(《自然地球科学》)上。研究成果为氮沉降促进热带森林土壤碳固持现象提供了重要证据,也为全球气候变化的预测和生态系统碳中和目标的实现,提供了新的依据。
文/广州日报·新花城记者:黄岚 通讯员:周飞、郑棉海图/广州日报·新花城记者:黄岚广州日报·新花城编辑:苏琬茜
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