"碳中和"背景下碳输入方式对森林土壤活性氮库及氮循环的影响

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中文摘要：森林生态系统具有碳源和碳汇双重功能,调控森林中碳输入方式对于实现我国"碳中和"目标具有重要意义.作为森林土壤有机碳(SOC)的主要来源,不同碳(C)输入方式(如地上凋落物、地下植物根系等)对森林生态系统土壤氮(N)循环的影响一直是相关学者的研究重点.笔者综述了目前国内外不同C输入方式对土壤活性N库、土壤N矿化、硝化过程及氧化亚氮(N2 O)排放的影响研究现状,分析了森林土壤活性N库及N转化过程对不同C输入变化的响应,发现:①地上C排除可以降低土壤有效态氮(主要包括NH+4-N和NO-3-N)的含量,但地下C排除却增加了土壤NH+4-N含量.C输入方式的改变对土壤微生物生物量氮(MBN)含量影响具有不确定性,这可能与生态系统类型、树种组成、时间尺度等因素相关.此外,地下C排除对土壤可溶性氮(DON)含量的影响较地上C排除的大,地下根系可能是影响土壤DON含量的主要贡献者.②地上C输入对土壤N矿化及硝化速率的影响在短期内较大,而长期影响较小.其主要是通过间接改变土壤微生物活性从而影响了土壤N矿化及硝化过程,地下C排除增加了土壤N矿化速率,且随着时间尺度的增加表现更加明显.③地上C输入通过改变硝化和反硝化微生物的可利用C源而间接影响了N2 O的排放,且受到树种影响显著,而地下C输入对N2 O的影响因根系质量等的差异而发生改变.综上可知,森林土壤活性N库及N循环过程对不同C输入具有不同的响应机制,且受生态系统类型、物种、时间等因素影响较大.目前关于两种乃至多物种不同C的输入对森林土壤N影响的研究较少,且定性研究较为普遍;对优化森林生态系统地上地下C输入动态模型和精准预算不足,尚未建立完整的碳减排生态补偿机制.今后的研究亟须定量了解不同森林生态系统不同的C输入及其两者或者多物种之间的交互影响对土壤N的影响机制,且需更多地考虑在时间尺度上的长期变化过程;需要提升核算与预测森林地上地下碳中和能力,加快森林碳中和技术研发,为提前实现"碳中和"战略目标提供科技支撑.

外文标题：Responses of forest soil labile nitrogen pool and nitrogen cycle to the changes of carbon input under"carbon neutrality"

作者：

谢君毅、徐侠、蔡斌、张惠光

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作者单位：

南京林业大学生物与环境学院,江苏南京 210037

武夷山国家公园科研监测中心,福建武夷山 354300

关键词：

森林生态系统凋落物及根系C输入土壤活性N库 N矿化 N2O排放 N循环碳中和

基金：

国家自然科学基金青年科学基金江苏省高等学校自然科学研究重大项目江苏省六大人才高峰项目南京林业大学5151人才计划江苏省研究生科研与实践创新计划

项目编号：

3170037617KJA180006JY-041&TD-XYDXX-006KYCX21-0868

出版年：

2022

DOI：

10.12302/j.issn.1000-2006.202101030

南京林业大学学报(自然科学版)

南京林业大学

南京林业大学学报(自然科学版)

CSTPCDCSCD北大核心

影响因子：1.012

ISSN：1000-2006

年,卷(期)：2022.46(2)

被引量8
参考文献量19