土壤微生物对不同形态氮富集的响应研究取得进展

 

大气氮沉降增加和全球变暖是两个重要的全球环境变化因素,氮沉降增加对不同生态系统过程和功能可能产生严重的影响。近年来,对大气氮沉降量增加方面的研究较多,但对氮沉降组分变化带来的影响认识薄弱。本研究通过室内培养实验,对鼎湖山季风常绿阔叶林表层和亚表层土壤中添加不同含氮物质(铵态氮、硝态氮和尿素),于不同温度(10、20和30 oC)下进行培养,研究当前大气氮沉降荷载下不同氮源物质对土壤微生物群落组成和功能的影响,以及氮添加与温度的交互作用。

结果表明,温度对土壤微生物群落组成具有显著的影响,但不同形式的氮添加并未显著改变土壤微生物群落组成,这可能与本区域森林土壤的富氮状态有关,也即长期土壤富氮状态导致土壤微生物群落适应了高氮水平,因此对外源氮输入具有一定的抵抗力。尽管尿素添加在培养初期会显著增加土壤CO2排放,但铵态氮和硝态氮添加在不同的培养阶段均未显著改变土壤微生物活性。相比于空白对照,不同形式的氮添加在各培养阶段会显著降低微生物呼吸的温度敏感性(图1),这可能是由于氮添加导致土壤微生物量下降,从而降低土壤微生物群落对温度变化的响应程度。这些结果表明,尽管当前水平的大气氮沉降不显著改变南亚热带常绿阔叶林的土壤微生物群落组成和活性,但是可能会减弱全球变暖对土壤CO2释放过程的正反馈作用。

以上研究工作由我园毕业的危晖博士(现为华南农业大学副教授)与申卫军研究员等人共同完成。项目得到国家自然科学基金的资助。研究结果已在线发表在Frontier in Microbiology(IF=4.076),详见https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2017.02382/full

 

图1,不同培养阶段表层(a)和亚表层(b)土壤微生物呼吸的温度敏感性对不同形态N添加的响应。

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