长期变暖和刈割行为改变了青藏高原高山草甸中土壤呼吸作用的主要控制因素

《Plant and Soil》：Long-term warming and mowing shift the dominant control of soil respiration in an alpine meadow of the Tibet Plateau

青藏高原高寒草甸土壤呼吸对长期增温和刈割的响应机制及驱动因素研究表明，增温和刈割对土壤呼吸具有独立显著影响，其中土壤湿度是主要调控因子（贡献率146%），超越温度的作用。植物功能群（以Grass为主）和微生物-营养互作是影响土壤呼吸的关键路径。

　　

摘要

背景

青藏高原的高山草甸是全球碳循环的重要组成部分。作为主要的二氧化碳（CO?）排放途径，土壤呼吸对气候变暖和人为干扰表现出显著的敏感性。

方法

通过一项结合升温（开放式温室）和刈割（每年一次）的长期实验，我们系统地监测了土壤呼吸速率，同时记录了土壤温度和湿度、植物群落特征以及土壤养分，以阐明高山草甸土壤呼吸对升温及刈割的响应模式，并确定其主要驱动因素。

结果

土壤呼吸受到升温及刈割的显著影响（P?Q??值在M*NW组下降了5.04%，在NM*W组下降了8.98%；土壤呼吸与土壤湿度之间的拟合强度（R²）从NM*W组的73%增加到M*W组的146%。土壤呼吸与草本植物的优势度显著相关，并与铵态氮、有效磷和微生物生物量碳呈二次关系（P?P?

结论

本研究表明，长期升温与刈割对土壤呼吸的影响在很大程度上是独立的，它们通过改变植物功能群的优势度间接影响土壤呼吸；而土壤湿度则是主要的调节因素，其作用超过温度。此外，养分-微生物相互作用是升温与刈割影响土壤呼吸的关键途径。