近日，中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所環(huán)江喀斯特生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)研究站李德軍課題組在喀斯特森林土壤微生物過程及其養(yǎng)分限制性研究方面獲得新進(jìn)展。
土壤微生物在土壤生物地化循環(huán)過程中扮演著重要的角色，然而微生物生長(zhǎng)及其一系列活動(dòng)往往受養(yǎng)分有效性的限制。因此，了解生態(tài)系統(tǒng)土壤微生物驅(qū)動(dòng)的過程及微生物資源限制類型將有助于我們理解喀斯特生態(tài)系統(tǒng)生物地化循環(huán)特征，并提高預(yù)測(cè)喀斯特生態(tài)系統(tǒng)過程對(duì)全球變化的響應(yīng)能力。然而，作為一種重要而特殊的生態(tài)系統(tǒng)類型，喀斯特生態(tài)系統(tǒng)的土壤微生物過程及養(yǎng)分限制特征卻仍不清楚。
基于此，李德軍課題組的陳浩副研究員在中國(guó)西南區(qū)典型的喀斯特森林中，以酶化學(xué)計(jì)量學(xué)為指標(biāo)，調(diào)查了喀斯特森林土壤主要的微生物過程（土壤有機(jī)分解和微生物呼吸）及微生物資源限制類型。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)喀斯特森林生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)質(zhì)分解和微生物呼吸速率顯著高于非喀斯特森林。此外，酶化學(xué)計(jì)量學(xué)的結(jié)果表明喀斯特森林土壤微生物比非喀斯特森林更受碳限制。相比之下，喀斯特森林土壤微生物可能已經(jīng)氮飽和，而非喀斯特森林土壤微生物仍受氮限制。喀斯特和非喀斯特森林均受到磷限制，但磷限制的程度在非喀斯特森林中更為突出。該研究指出了喀斯特生態(tài)系統(tǒng)獨(dú)特的微生物養(yǎng)分限制特征，表明喀斯特生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球變化的響應(yīng)可能完全不同于其他生態(tài)系統(tǒng)。
上述研究結(jié)果近期以Soil microbial processes and resource limitation in karst and non-karst forests為題，發(fā)表在Functional Ecology上。該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
喀斯特森林與非喀斯特森林土壤微生物過程和養(yǎng)分限制比較示意圖