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[自然地理]全球变暖:底层土壤碳库的响应出乎意料有机碳微生物土壤

全球变暖:底层土壤碳库的响应出乎意料|有机碳|微生物|..._新浪科技

土壤是陆地生态系统储量最大的活跃碳库,植物将光合作用产物以凋落物(包括地上凋落物和地下根系)和根系分泌物的形式输入土壤,土壤有机质又在微生物调控...

全球变暖:底层土壤碳库的响应出乎意料 - 天成彩票招商

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气候变化对土壤有机碳库分子结构特征与稳定性影响研究进展.doc

生物对土壤有机碳分子结构转换过程的调控作用及机制...底层土壤碳库的稳定性在相当大程度上受到碳供应的...碳库相比差异不大,两种碳库对于全球变暖具...

土壤有机质是陆地生态系统最大的活性碳库_微生物

在土壤中,中科院沈阳生态所的梁超研究员和合作者也以“土壤微生物碳泵”为核心,指出了微生物转化在土壤有机碳积累过程中的关键作用。 全球变暖是由于大气中的温室...

土壤有机碳库与全球变化研究的若干前沿问题——兼开展中国..._豆丁

土壤有机碳库与全球变化研究的若干前沿问题———兼开展中国水稻土有机碳固定研究的建议 (南京农业大学农业资源与生态环境研究所,江苏南京 摘要:缓解...

土壤有机碳稳定性及其影响因素_百度文库

把土壤有机碳库分成活性碳库、 慢性碳库、 惰性碳库, 能较好地与土壤微生物...(:$ 等温室气体增加导致全球变暖已成为共识, 人们 不仅希望通过造林或增...

草地生态系统土壤有机碳库对人为干扰和全球变化的响应研究进展--...

因此,加强人为干扰和全球变化背景下草地土壤有机碳库的响应研究有重要意义。总结...4 杨建琴;松嫩草地土壤微生物量碳、氮对模拟增温及氮沉降的响应[D]...

土壤有机碳库及其模型研究进展 - 道客巴巴

全球土壤有机碳库(SOC POOL)达到 1.5×10 3 ~ 2×10 3 Pg,是大气碳库的 3 倍,约是陆地生物量的 2.5 倍;无机碳库(SICPOOL)也达 0.7×...

土壤活性有机碳库测定方法研究进展pdf下载_爱问共享资料

全球土壤有机碳库((AB)达到C是大气碳库的$$倍约是陆地生物量的$倍...($浓度的增加同时全球变暖的另一个反应就是将加速土壤有机质的分解向...

气候变化对土壤有机碳库分子结构特征与稳定性影响研究..._中国知网

本文综述了近年来气候因子变化及其导致的环境、生态因子变化与土壤有机碳库分子...植被演替、土壤动物及微生物等与气候变化密的切相关的生态因子则会影响输入土壤...

气候变暖背景下微生物活动对永久冻土带土壤碳库的影响-【..._维普网

摘要:整个北半球土壤有机碳总量的一半富集在北极地区,其原因是气温较低导致微生物对永久冻土带土壤有机碳的分解缓慢,有利于积累有机碳。 【...

中国土壤有机碳库量与农业土壤碳固定动态的若干问题_KI学问

1 土壤有机碳库与大气CO2地球陆地生态系统碳循环与温室效应问题是近年国际地学界、生态学界和环境学界共同关注的全球变化研究的科学热点,一直是全球碳...

土壤有机碳是衡量土壤肥力的重要指标之一。不同的气候条件、人类...

不同的气候条件、人类干扰强度等因素,影响了土壤有机碳的输入量及微生物对土壤有机碳的分解转化,从而影响了土壤有机碳的含量。读我国伊犁河谷北部山地不同植被带...

【土壤有机碳库】

新近的研究实,黑碳通过在缓慢的土壤有机碳库中的循环,对全球碳和氧的地球生物化学循环起到极其重要的作用。 Recent findings have revealed the implications of...

施肥方式对土壤活性有机碳及碳库管理指数的影响

相比CK,OM处理的土壤总有机碳(TOC)、易氧化有机碳(PXOC)、微生物量碳(MBC...它的数量虽小[5], 但对土壤环境变化的反应比总有机碳敏感, 能够对土壤碳库...

土壤有机碳库 技术前沿 中国标准物质网

陆地生态系统碳循环是全球碳循环的重要组成部分,土壤是陆地表面最大的碳库,它包括土壤有机碳库和无机碳库两大部分,由于土壤无机碳库的更新周期大约为...

农田生态系统土壤有机碳库及其影响因子(pdf X页) - 道客巴巴

这已成为 20世纪 90年代末期以来土壤与全球变化研究的重点和热点科学问题。土壤有机碳含量大约占陆地生物圈碳库的 2/3 ,而每年进入土壤和以 CO2形式释...

农田生态系统土壤有机碳库及其影响因子(pdf X页) - jz.docin....

壤有机碳库, 950 Pg为土壤无机碳库。土壤碳库约 ...对敏感性将在很大程度上决定全球变暖下土壤有机 碳...是一个生物土壤互作过 农田生态系统土壤有机...

中国土壤有机碳库及空间分布特征分析

摘要: 土壤有机碳库是陆地碳库的主要组成部分,在陆地碳循环研究中有着重要的作用。根据中国第二次土壤普查实测2473个典型土壤剖面的理化性质,以及土壤...

土壤有机碳库占全球陆地总碳库的()。_考试资料网

全球变化生态学题库 以下试题来自:全球变化生态学题库单项选择题土壤有机碳库占...点击查看答案进入题库练习 5生物圈并非构成一个单独的物理圈层,其分...国庆巴厘岛游价格巴厘岛四日游到老挝旅游多少钱到老挝旅游多少钱老挝游组团老挝游组团泸沽湖旅游跟团报价 泸沽湖旅游跟团报价 泸沽湖旅游跟团报价 泸沽湖旅游跟团报价 泸沽湖旅游跟团报价 泸沽湖旅游跟团报价 跟团去泸沽湖旅游 跟团去泸沽湖旅游 跟团去泸沽湖旅游 跟团去泸沽湖旅游 跟团去泸沽湖旅游 跟团去泸沽湖旅游 去泸沽湖旅游跟团 去泸沽湖旅游跟团 去泸沽湖旅游跟团 去泸沽湖旅游跟团 去泸沽湖旅游跟团 去泸沽湖旅游跟团 泸沽湖旅游精品线路 泸沽湖旅游精品线路 泸沽湖旅游精品线路 泸沽湖旅游精品线路 泸沽湖旅游精品线路 泸沽湖旅游精品线路

  来源:中科院之声

  土壤是陆地生态系统储量最大的活跃碳库,植物将光合作用产物以凋落物(包括地上凋落物和地下根系)和根系分泌物的形式输入土壤,土壤有机质又在微生物调控下向大气释放CO2。

  全球气候变暖背景下,土壤碳库输入和输出的微小改变都可能较大程度地影响大气CO2浓度,进而加速或减缓全球变暖进程。因此,土壤碳周转过程对气候变暖的响应是全球变化生态学的焦点问题。然而,以往的研究主要集中在表层土壤(0-20 cm),底层(20 cm以下)土壤碳库对增温的响应机制尚不明确。

 图1 陆地碳循环过程(基于网络图片修改) 图1 陆地碳循环过程(基于网络图片修改)

  提到底层土,大家首先想到的可能是:低肥少碳、反应迟钝(对环境变化的响应不灵敏)。但你可别小看它!虽然底层土长期不见天日,默默无闻,但由于体量巨大,其碳储量占全球土壤碳库的50%以上。一旦这部分碳库受到干扰而加速降解,必将加快全球变暖的进程;另一方面,底层土壤的有机碳含量较低而活性矿物含量相对较高,因此具有较大的固碳潜力。

  基于此,全球气候变化下的底层土壤碳库可能是一把双刃剑,它既可能发挥碳汇功能、造福人类,也可能给现在已经冒汗的地球“火上浇油”。

 图2 全球气候变暖(图片来自网络) 图2 全球气候变暖(图片来自网络)

  无论在表底还是底层,土壤有机碳库都是由结构和特性不同的含碳化合物组成的复杂混合体。在土壤有机碳库这个大家庭中,根据有机碳的分子结构,可分为蛋白质、氨基酸、糖类、脂类、木质素等;按照物理分组方法,又可分为与大团聚体、微团聚体和粘粉粒相结合的有机碳。其中,与大团聚体结合的有机碳周转较快,而与粘粉粒结合的有机碳周转较慢,也被视为稳定碳库。与表层土不同,底层土壤常处于“碳饥饿”状态,即大部分土壤微生物由于受到能量限制而处于休眠状态。

  目前,越来越多的研究发现,气候变暖可促进植物根系向底层土壤的生长,以此帮助植物获取更多的水分或养分。这种现象将促进根系来源的新鲜有机碳向底层土壤的输送;新碳的输入可能“唤醒”原来处于休眠状态的微生物,加快底层土壤有机质的降解,同时也可能促进新碳在底层土壤中(特别是活性粘粉粒矿物表面)的固持,从而加快底层稳定碳库的积累。

图3 气候变暖使根系向深层生长以获取更多养分或水分(基于网络图片修改)3 气候变暖使根系向深层生长以获取更多养分或水分(基于网络图片修改)

  青藏高原是全球变暖的敏感区,高寒草地是青藏高原的主要植被类型之一。已有研究发现,青藏高原地区持续升温显著降低了高寒草地表层土壤的含水量,促进了深根植物(禾草)的生长。那么,增温引起的植物群落组成变化和根系分布改变会如何影响土壤(特别是底层土壤)有机碳的组成与周转呢?

  为了回答这个问题,中国科学院植物研究所冯晓娟研究组联合国内外合作者,依托青藏高原海北站的长期增温实验平台,以生物标志物、超高分辨率质谱和14C等新颖的分析手段和视角解析了高寒草地表底层土壤有机碳对气候变暖的响应机制。

图4 青藏高原海北站野外增温实验平台(图片由贺金生老师提供)4 青藏高原海北站野外增温实验平台(图片由贺金生老师提供)

  研究发现,增温引起的植物向深层生长增加了新碳向底层土壤中的输入,提高了底层土壤中脂类、糖类的含量,同时激活了底层土壤微生物对大团聚体中木质素的降解。同时,研究人员通过测定土壤不同物理组分的碳-14同位素含量,发现与对照相比,增温促进了新碳在底层粘粉粒组分中的积累,并补偿了木质素加速降解所引起的碳损失。因此,增温促进了快速周转碳库的降解,有利于稳定碳库中新碳的积累。

  也就是说,高寒草地底层土壤对增温的响应比表层土壤更加强烈,而且由植物根系驱动的新碳积累可能增加底层土壤稳定碳库的长期固持。照着这个趋势,底层土可能在默默地帮人类承担一部分“减排”任务,是潜在的大气碳汇。

图5 气候变暖对青藏高原高寒草甸不同土层土壤有机碳周转的影响5 气候变暖对青藏高原高寒草甸不同土层土壤有机碳周转的影响

  上述研究于9月3日在国际期刊Global Change Biology上在线发表(DOI: 10.1111/gcb.14823)。