氮添加对南亚热带常绿阔叶林林下植物-土壤植硅体碳的影响

作     者：陆啸飞 覃张芬 王斌 旷远文 LU Xiao-Fei;QIN Zhang-Fen;WANG Bin;KUANG Yuan-Wen

作者机构：南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 中国科学院退化生态系统植被恢复与管理院重点实验室中国科学院华南植物园广州510650 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《植物生态学报》 (Chinese Journal of Plant Ecology)

年 卷 期：2024年第48卷第10期

页      面：1302-1311页

核心收录：

学科分类：0907[农学-林学] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 09[农学] 

基　　金：国家自然科学基金(32301432) 江苏省创新支撑计划(软科学研究)专项基金(BK20230421) 中国科学院退化生态系统植被恢复与管理院重点实验室开放基金(VRMDE2203)资助 

主　　题：氮沉降 植硅体碳 碳固存 亚热带森林 林下植物 

摘      要：植物在吸收土壤溶液中的硅并形成植硅体的过程中会包裹少量有机碳,被称为植硅体碳。近年来,植硅体碳固存被认为是陆地生态系统碳固存的重要机制之一。大气氮沉降速率上升对森林碳动态产生了深刻影响,但鲜有研究关注外源氮输入对森林植硅体碳固存的影响。该研究依托广东石门台常绿阔叶林的林冠和林下野外氮添加实验平台,探究外源氮输入增加对南亚热带常绿阔叶林优势灌木、草本植物叶片和土壤植硅体碳含量的影响和调控机制。结果发现,林下高浓度氮添加显著提高了林下植物叶片和凋落物植硅体碳含量,外源氮输入增加刺激了植物对硅的吸收,增强了植硅体固存有机碳的能力。然而,仅林冠高氮添加显著提高了表层土壤中植硅体碳含量,林下氮添加无显著影响,这可能是由于林下氮添加抑制了凋落物分解,减缓了凋落物中植硅体释放。结构方程模型结果表明,氮添加导致的磷限制加剧、土壤酸化和凋落物分解速率变化是影响林下植物和土壤植硅体碳含量的主要因子。大气氮沉降速率增加能提升南亚热带常绿阔叶林林下植物和土壤的植硅体碳固存潜力。