易分解有机碳输入量对武夷山不同林型土壤激发效应的影响

王 浩,杨 钰,习 丹,丘清燕,胡亚林

福建农林大学林学院森林生态稳定同位素研究中心, 福州 350002

土壤有机碳库(SOC)是陆地生态系统最大的碳库,其碳储量是植物碳库的5倍、大气碳库的4倍[1]。土壤每年向大气排放(98±12) Pg C,相当于是森林砍伐和化石燃料等排放的10倍左右[2]。因此,土壤有机碳库的微小变化也会导致大气CO2浓度的巨大改变[3- 4]。过去数十年中,许多研究表明外源有机质的输入可以改变土壤有机碳的矿化速率,而这种改变可能导致加快或减缓土壤有机碳的矿化,即呈现正或负的土壤激发效应[5- 8]。虽然先前的大多数研究认为,土壤的激发效应是短暂的,只能持续几分钟或是几个小时[5,9- 10],但近期越来越多的研究则表明,即使添加的易分解有机物被完全分解后,激发效应仍可以持续数周甚至数个月,并最终影响土壤碳平衡[11- 12]。因而,在研究土壤有机碳动态变化过程中,不能忽视外源易分解有机物对土壤激发效应的影响。

根系分泌物和植物凋落物是土壤的主要外源有机质的来源,在全球气候变暖和CO2浓度升高的背景下,由植物凋落物或是根系分泌物释放的可溶性有机质将增多[13- 14],这就意味着输入土壤的易分解有机碳将增加,外源易分解有机物的增加可能会对土壤的激发效应产生影响。有部分研究认为,土壤有机碳的矿化随着易分解有机碳输入量的增加而增加,即随着输入量的增加土壤激发效应也随之增加[15- 16]。不过也有研究指出,土壤激发效应随着易分解有机物输入量的增加而减少[17]或是外源碳输入量与土壤激发效应之间并无明显关系[18]。……