温度影响高原凋落物与粪便分解

在高原生态系统中关于凋落物和粪便分解在营养循环和对气候变化和放牧的响应方面的知识一直发展缓慢。为了估计增温和放牧对凋落物分解的相对作用及凋落物和粪便分解对温度敏感性的响应，中科院西北高原生物研究所汪诗平研究员课题组开展了两项独立的研究：在增温-放牧可控实验平台和3200至3800米海拔梯度平台开展了1-2年的实验。

 

自由空气温度增强系统（FATE）采用红外加热器，放牧明显增加土壤温度（平均0.5-1.6℃），从地表至40cm土壤深度，除了生长季早期30cm土壤深度湿度外，增温和放牧对土壤湿度都没有影响。加热器夜间加热效果大于白天，但是放牧导致土壤温度增加的效果白天的大于夜间。海拔3200m，3600米和3800米5cm土壤深度的温度年平均值分别是3.2，2.4和0.3℃。在增温放牧可控实验中，增温和放牧作用都没有改变凋落物的品质。增温和放牧对凋落物分解的影响是累加的，在2年的分解期间分别增加了19.3%和8.3%，在增温放牧可控实验平台，凋落物分解的温度敏感性系数大约为11%℃^-1。在海拔梯度平台凋落物分解的年累加量大约是粪便的2.5倍。而粪便分解的温度敏感性指数（约为18%℃^-1）大概是凋落物分解温度敏感性指数的3倍。

 

这个结果说明，夜间比白天的增温幅度大可以加速凋落物的分解，随着未来温暖化条件下载蓄量的增加，通过凋落物生物量的减少和粪便产量的增加放牧将加强碳从土壤中释放到大气。

 

这项研究受到了国家自然科学基金项目（30871824）；中国科学院知识创新工程方向性项目（KZCX2-XB2-06-01/YW-N-040）；中国科学院“百人计划”择优支持项目（292005312D1102626）等基金资助，研究结果已发表在2010年第16卷第5期《全球变化生物学》（Global Change Biology）（IF:5.876）杂志上。