凋落物分解是驱动陆地生态系统碳动态和养分循环的关键过程。以往在区域、洲际乃至全球尺度下的研究发现气候和凋落物质量是凋落物分解的主控因素,而分解者可以解释小空间尺度变异的残差。然而,这种源于大尺度研究的观点通常忽略了局域尺度下凋落物分解的变异。凋落物分解在局域尺度的变异,土壤微生物与土壤动物驱动的分解对该变异的贡献以及调控机制尚不明晰。另一方面,以往关于凋落物分解调控因子的研究多具有预设目标,并建立特定驱动因子的环境梯度或者采用控制实验。这种有预设目标的研究方法不可避免地高估了相关因子的重要性。
为此,尊龙凯时人生就是搏z6com人工林生态组团队利用9 公顷的杉木人工林长期定位监测样地,选择 113个均匀分布的监测样方,构建了空间位置明确的网络,并保持宏观气候、优势植被和凋落物质量尽量一致,采用无预设目标的研究方法,调查了地形条件、土壤肥力、植物群落特征及微生物群落组成,并评估其如何调控土壤微生物和土壤动物驱动的分解。
结果表明:尽管本研究尽可能地使气候、凋落物质量和主要植被类型等环境因子保持不变,凋落物分解速率仍具有强烈的变异,相当于全球尺度变异的三分之一。此外,地形条件和土壤肥力等非生物因子可解释土壤微生物驱动分解变异的31%,却完全无法解释土壤动物驱动的分解,表明土壤微生物与土壤动物驱动的分解对微环境因子的敏感性存在显著差异。这些结果表明未来研究需要重视不同分解者的区别并使用“空间位置明确-无预设目标”的方法量化凋落物分解在局域尺度的变异并量化各驱动因素的重要性。
该研究近日以“Microenvironmental variability differently predicts microorganism‐ and fauna‐driven litter decomposition”为题在线发表于Journal of Ecology。尊龙凯时人生就是搏z6com沈阳应用生态研究所人工林生态组博士毕业生博士尹攀及翟凯燕为共同第一作者,张伟东研究员和法国法国国家农业食品与环境研究院François‐Xavier Joly研究员为共同通讯作者。本研究得到国家重点研发计划项目(2022YFF1303003和2021YFD2201301)、国家自然科学基金项目(U22A20612)、中国留学基金委(202304910461)和法国高教署(152837P)等多项基金的资助。(人工林生态组供稿)
原文链接:https://doi.org/10.1111/1365-2745.70141
图1 本研究概念框架和实验设计
图2 微生物和土壤动物驱动的凋落物分解及其关系
图3 微生物和土壤动物驱动的凋落物分解及其对微环境因子的响应