西南喀斯特生態系統氮素循環特征及其固碳效應

作者：李德軍,陳浩,肖孔操,張偉,王克林

摘要：評估生態系統氮狀況對預測全球變化背景下生態系統的固碳潛力及生態演替的方向與進程均具有重要的意義。近年我們開展了比較系統的研究以回答二個關鍵科學問題，即氮是否限制喀斯特區植被恢復，以及喀斯特森林氮狀況與鄰近的非喀斯特森林相比有何差異？基于多尺度演替序列研究，發現退耕后喀斯特土壤總氮快速累積。氮的累積相應促進土壤有機碳快速累積，且有機碳累積的相對速率高于總氮累積的相對速率。恢復初期（草叢階段）植被受氮限制，而在次生林階段則表現出明顯的氮飽和特征。基于土壤初級氮轉化速率和胞外酶活性化學計量特征的證據表明氮飽和是喀斯特森林的獨有特征，而鄰近的非喀斯特森林普遍受氮限制。我們的研究意味著：1）西南喀斯特山區退耕后的生態恢復僅在早期受氮限制，而中后期則不受氮限制；2）充足的氮供應可保障生態恢復工程的固碳效應；3）喀斯特森林氮循環具有其獨特性，在全球變化背景下，其響應與適應性也可能異于其他區域／類型森林。

發文機構：中國科學院亞熱帶農業生態研究所、亞熱帶農業生態過程重點實驗室 中國科學院環江喀斯特生態系統觀測研究站

關鍵詞：喀斯特生態系統生態恢復氮循環固碳效應氮狀況氮飽和karst ecosystemsecological restorationnitrogen cyclingcarbon sequestrationnitrogen statusnitrogen saturation

分類號： S154.1[農業科學—土壤學][農業科學—農業基礎科學]