外源输入碳在生物结皮土壤各碳组分中的分配特征

• 作者: 姚小萌 张鑫鑫 李胜龙 王国鹏 肖波
• 来源期刊: 应用生态学报
• 关键词: 生物土壤结皮 稳定同位素示踪 有机碳 微生物生物量碳 可溶性有机碳 碳周转率
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 页码范围: 3737-3748
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13287/j.1001-9332.202011.039

摘要

研究外源新输入碳进入生物结皮后在各碳组分间的分配特征,可以为理解生物结皮参与碳地球化学循环过程提供数据支持和理论依据.本研究针对黄土高原典型苔藓生物结皮,借助13C脉冲标记技术,精确示踪外源新输入碳在生物结皮碳组分中的分配特征及其与无结皮裸地的差异,揭示生物结皮对碳循环的影响.结果 表明:1)由于生物结皮养分循环速率较慢,且与维管束植物相比,其主要生物成分苔藓的生物量有限,导致生物结皮各碳组分的13C丰度值均随时间变化表现相对平稳.2)生物结皮的各碳组分13C含量均明显高于无结皮裸地,其有机碳、微生物生物量碳、可溶性有机碳中13C含量平均分别为0.258、0.078、0.004mgˉkg-1,分别比裸地高3.1.、18.5、2.6倍,且苔藓植株13C含量高达1.45 mgˉkg-1.3)生物结皮改变了有机碳各组分的分配特征,其新同化的碳主要分配于活性有机碳库和结皮生物中,表现为13C在微生物生物量碳中的分配率(30.6％)高于可溶性有机碳(1.7％),而苔藓植株的13C分配率为20.3％.4)生物结皮中微生物生物量13C的转移量和库容量分别是裸地的15.7和19.5倍,但其周转率(每月2.94次)略低于裸地(每月3.30次),相应周转期是裸地的1.1倍.综上,生物结皮改变了土壤有机碳组分的分配特征,提升了碳周转速率,在干旱荒漠生态系统碳循环中的作用不容忽视.