模型模拟表明,到本世纪末,极端干旱等特殊气候事件发生的频率将日益增加。因此,有必要开展极端干旱对陆地生态系统土壤可溶性碳(C)、氮(N)含量及微生物群落动态影响的研究。本研究中,我们选择了浙江天童亚热带常绿阔叶林极端干旱样地为研究平台(减少70%穿透雨以模拟极端干旱情景),于2016年6月至2017年2月进行4次季节性土壤样品采集,分析了土壤可溶性有机C、N含量和微生物群落的动态变化。我们分析了土壤可提取的有机C(EOC)和有机N(EON)含量以及微生物生物量C(MBC)和生物量N(MBN)含量,用这两个指标来表征土壤可溶性有机C、N含量。此外,我们通过室内培养测定了土壤CO2和N2O排放。结果表明,干旱显著降低了土壤pH值。虽然干旱对土壤可溶性有机C、N含量没有产生显著影响,但与对照组相比,干旱使土壤EOC和EON含量,MBC和MBN含量分别下降了13.4%、15.7%、11.1%和15.2%。土壤微生物群落以变形菌门(32.52-41.30%)、酸杆菌门(34.47-42.64%)和放线菌门(6.52-8.16%)为主。干旱极大地改变了土壤微生物群落结构及土壤C、N循环:(1)干旱显著增加了酸杆菌门的相对丰度,这与干旱条件下较低的土壤pH值相一致;(2)干旱显著降低了变形菌门的相对丰度,这与干旱条件下较低的土壤可溶性有机C、N含量相一致。冗余分析表明,土壤EOC和EON含量变化(干旱的间接途径)对土壤微生物群落格局的影响要大于土壤水分变化(干旱的直接途径)。我们同样发现干旱显著降低了土壤CO2和N2O排放,进一步表明干旱降低了土壤微生物活性。我们的研究结果表明,极端干旱降低了亚热带常绿阔叶林土壤可溶性有机C、N含量,并主要通过间接途径来改变土壤微生物群落结构。
全文链接地址:https://doi.org/10.1016/j.foreco.2018.06.036
该论文发表在SCI 1 区刊物 Forest Ecology and Management(影响因子:3.169)上。我学院 卜雪蕾 为第一作者,周小奇 为通讯作者。