新热点:土壤呼吸与植物功能特征关系研究
来源:生态中心
作者:李国勇
时间:2010-07-15
土壤呼吸是指土壤向大气中释放二氧化碳的过程,是陆地生态系统碳循环的主要组成部分。土壤呼吸作用向大气释放的CO2约占全球CO2交换的25%(Bio1. Fert. Soils, 27, 219; 1998);它的降低或升高能显著地改变大气中CO2浓度,从而明显得影响全球气候变化。
土壤呼吸活动是靠植被向土壤中不断输入有机物质得以维持的。因此,传统上认为,土壤呼吸速率主要受与植被生产力、凋落物的质和量、植物生长速率等因素以及植被差异导致的土壤温度、湿度改变等因素的控制。但是,近年来的研究表明,植物多样性和群落组成也能够显著地影响土壤呼吸速率。比如Zak等人的研究表明,土壤呼吸速率随植物多样性的增加而增大,二者之间呈现正相关关系(Ecology,84, 2042-2050;2003)。英国的生态学者Johnson等人多个多样性水平上具有不同物种丰富度的植物群落,发现植物群落的土壤呼吸主要由群落组成调控(Biol. Let.,4,345-348; 2008)。
这些研究引发了关于土壤呼吸与植被关系的新一轮讨论。既然群落组成可以造成土壤呼吸的显著差异,那么最主要的原因可能是组成群落的各物种功能特征不同。例如,比叶面积、叶片的氮磷含量以及生物量分配特征等。但是,具体哪些植物功能特征与其所在群落的土壤呼吸过程有关以及有着怎样的关系,目前的研究报道还较少。因此,开展植物功能特征与土壤呼吸之间关系的研究有助于我们理解土壤呼吸与植被之间关系,并可能成为土壤呼吸与植被关系研究的新热点。