植物生态学报 ›› 2026, Vol. 50 ›› Issue (预发表): 0-.DOI: 10.17521/cjpe.2025.0198
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袁原, 蒋晓君, 杨少博, 王清奎, 田鹏
YUAN Yuan, Jiang Xiaojun, YANG ShaoBo, WANG QingKui, TIAN Peng
摘要: 激发效应是陆地生态系统中普遍存在的现象, 但在气候变化背景下其对增温的响应仍存在极大不确定性。现有的激发效应研究大多是基于室内培养的方法, 无法真实地评估野外环境温度升高所引起的变化。基于此, 该实验依托位于亚热带森林的原位土壤增温样地, 利用人造仿根装置添加13C标记的葡萄糖溶液以模拟根系活性碳输入, 探究其所诱导的激发效应及土壤净碳平衡对增温的响应。实验共设置4种处理: 1)环境温度+去离子水(CT-CK); 2)环境温度+葡萄糖溶液(CT-Glu); 3)增温+去离子水(W-CK); 4)增温+葡萄糖溶液(W-Glu)。结果显示增温和葡萄糖添加均对CO2通量产生显著影响, 其中葡萄糖添加增大了CO2总通量, 而增温抑制了CO2的通量。在2023年5–10月, CT-Glu处理的葡萄糖累积矿化量为9.51 g CO2-C·kg–1 SOC (SOC, 土壤有机碳), 增温处理抑制了葡萄糖矿化, 降至5.41 g CO2-C·kg–1 SOC。增温处理下, 激发效应也同样受到了显著抑制, CT-Glu处理的累积激发效应为12.31 g CO2-C·kg–1 SOC, 而W-Glu处理的累积激发效应为6.54 g CO2-C·kg–1 SOC。本研究中增温显著增强了土壤中微生物的碳限制, 是导致葡萄糖源累积矿化量和激发效应的降低的主要原因。此外, 增温处理显著提升了土壤的净碳平衡, CT-Glu处理的土壤净碳平衡为–1.81 g CO2-C·kg–1 SOC, 而W-Glu处理的净碳平衡为8.05 g CO2-C·kg–1 SOC。该研究的结果真实量化了原位增温对土壤有机碳分解激发效应的影响, 有利于更好的理解陆地生态系统土壤碳循环过程, 降低地球系统模型在预测碳动态时的不确定性。