万师强教授团队于2021年8月6日在《Functional Ecology》上发表最新研究成果:Plant functional types regulate non-additive responses of soil respiration to 5-year warming and nitrogen addition in a semi-arid grassland。这是2021年继韩娟娟博士之后在该杂志上发表的第二篇文章。
《Functional Ecology》是Wiley出版社发行的生态学国际主流期刊。该期刊年发文量200篇左右,2021年影响因子5.608,属于中科院SCI 1区Top期刊。本项研究成果第一作者为全球变化生态学实验室工作人员宋健博士,通讯作者为万师强教授。该研究受到国家自然科学基金重点项目(31830012)资助,所属实验平台设置在位于内蒙古多伦县的“中国科学院植物研究所多伦恢复生态学试验站十三里滩基地”。
目前,对于气候变暖与大气氮沉降如何交互地影响土壤碳释放的理解仍十分匮乏,对准确预测气候变化—陆地碳反馈提出了较大挑战。本研究以蒙古高原半干旱草地为研究对象,通过一项5年(2006-2010年)周期的野外控制实验,主要探究了全天增温和氮添加对土壤呼吸的影响,并探讨了潜在机制。平均5年的实验数据,结果显示,全天增温不影响该草地土壤呼吸,但氮添加降低土壤呼吸3.7%。自实验第3年开始,氮添加对土壤呼吸的抑制作用可能主要归因于植物群落中非禾本科杂类草生物量比值的降低。此外,持续全天增温与氮添加对土壤呼吸具有显著交互作用。在无氮添加样地,全天增温增加土壤呼吸速率5.8%;在氮添加样地,全天增温降低土壤呼吸6.3%。在环境温度样地,氮添加不影响该草地土壤呼吸;在增温样地,氮添加显著降低土壤呼吸9.4%。土壤湿度和群落中豆科植物生物量占比的变化可能是全天增温和氮添加对土壤呼吸产生非加和效应的主要原因。该成果的发表为环境氮条件下气候变暖—土壤碳正反馈提供了经验证据。同时,研究发现进一步强调氮添加导致增温—土壤碳正反馈转变为负反馈,使得增温情景下土壤碳损失量的降低。如果将该研究结果应用到碳循环模型中,能够一定程度上降低模型在多因素全球变化情景下预测陆地碳汇和全球碳循环的不确定性。
增温与氮添加对土壤呼吸的交互影响
结构方程模型揭示增温与氮添加对土壤呼吸交互作用的潜在发生机制
近年来,万师强教授团队围绕陆地生态系统碳循环对气候变化响应及其反馈等方面,相继在Nature Geoscience、Nature Ecology & Evolution、Ecology Letters、Global Change Biology、Functional Ecology、New Phytologist等国际顶级及主流期刊上发表论文150余篇,累计被引10839余次。万师强教授目前H指数54,连续7年(2014-2020)入选国际著名出版集团“爱思唯尔(Elsevier)”环境科学领域“中国高被引学者”,显著提升了中国生态学的国际影响力。(全球生态学实验室网站链接:http://gcb.hbu.cn/)
论文链接:https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2435.13902