Effekter af tilførsel af organisk stof og temperaturændringer på jordaggregat-associeret respiration og mikrobiel kulstofforbrug

Qinghai-Tibet-plateauet er en af ​​de mest dramatisk ramte regioner af global opvarmning. I lang tid har regionen været udsat for lav temperatur og jordfugtighed, hvilket førte til en alvorlig hæmning af jordens biologiske aktiviteter og nedbrydningsenzymsystemer.

Som følge heraf nedbrydes jordens organiske stof i denne region langsomt og akkumuleres i store mængder, hvilket understreger dets betydelige potentiale for kulstoffrigivelse.

I lyset af klimaopvarmningen vil den lavtemperaturbegrænsende effekt af jordens økologiske processer blive svækket eller elimineret og derved påvirke jordens kulstofkredsløb i det regionale økosystem. Den øgede tilførsel af organisk materiale i jorden forårsaget af opvarmning vil imidlertid i høj grad påvirke jordens C-kredsløb og mikrobielle aktiviteter.

Forskere udførte eksogene organisk stoftilsætningseksperimenter for at udforske virkningerne af organisk stoftilførsel og opvarmningskobling på jordaggregat-skala respiration og mikrobielle aktiviteter. Forskernes resultater fremgår af Soil Ecology Letters .

De fandt ud af, at tilført eksogent organisk stof øgede respirationshastigheden og akkumuleringen af ​​aggregater og ændrede respirationshastighedsmønsteret blandt aggregater med forskellige partikelstørrelser.

Temperaturfølsomheden af ​​jordaggregatrespiration steg ved begyndelsen af ​​inkubationen på grund af eksogent organisk materiale og faldt derefter. Mikrobiel kulstofforbrugseffektivitet var negativt korreleret med tilført eksogent organisk stof, inkubationstemperatur og aggregatstørrelse.

De mente, at forholdet mellem temperaturfølsomhed af jordaggregatrespiration og jordkvalitetsindeks (SQI) understøttede Carbon Quality Temperature-hypotesen, hvilket fremhævede effekten af ​​SQI på Q₁₀ . Dette forhold var dog ikke så tydeligt på det tidlige stadie af tilførsel af eksogent organisk stof.

Deres resultater fremhæver kompleksiteten af ​​samspillet mellem klimaændringer og eksogent organisk stof input og deres betydning for jordens kulstofdynamik. Deres resultater understreger også vigtigheden af ​​at overveje virkningerne af eksogent organisk materiale og jordaggregater ved modellering af jord C-cykling.

"Som den største kulstofpulje i terrestriske økosystemer bør jorden fuldt ud udnytte sit kulstofbindingspotentiale og øge sit kulstofindhold, hvilket er af stor betydning for at håndtere globale forandringer," sagde professor Liu.

Jord er tæt forbundet med vores liv. Det er afgørende for fødevaresikkerhed, vandsikkerhed og overordnet økosystemsundhed. I dag i antropocæn er det vigtigere end nogensinde at overvåge og forbedre jordens organiske kulstofindhold.

Flere oplysninger: Shuaiwen Zhang et al., Indflydelse af input af organisk stof og temperaturændringer på jordaggregat-associeret respiration og mikrobiel kulstofforbrugseffektivitet i alpine landbrugsjord, Soil Ecology Letters (2024). DOI:10.1007/s42832-023-0220-4

Leveret af Higher Education Press