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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
我們綜合了實驗加熱和自然氣候梯度觀測兩種方法，以闡明對生態系統碳儲存的短期和長期氣候控制，並研究山地草甸氣候的碳循環回饋。一項為期 10 年的供暖實驗使加熱的地塊土壤變暖並乾燥，並大幅減少（大約 200 +/- 150 g C m(-2)）土壤有機質中儲存的碳量，這是對變暖的正反饋。原位二氧化碳通量測量、實驗室土壤孵化以及加熱引起的植被群落組成從高生產力物種向低生產力物種的轉變表明，群落生產力的下降以及植物凋落物對土壤輸入的減少導致了大部分土壤碳的減少。另一個廣泛假設的暖化條件下土壤碳減少的機制是刺激土壤呼吸，但我們在實驗中觀察到季節性綜合土壤呼吸沒有增加（即使土壤變暖刺激了微生物分解，土壤乾燥也會抑制微生物分解）。為了將我們的分析從加熱實驗所代表的短期瞬態響應擴展到自然氣候梯度所代表的假定的長期近似穩態，我們測試了沿著氣候梯度的植被群落組成（控制凋落物輸入率和平均凋落物質量）和土壤碳之間的假設關係。梯度分析表明，實驗引起的土壤碳下降是暫時的，並且最終會逆轉，因為日益占主導地位的低生產力物種的低質量凋落物輸入減少了土壤呼吸損失。這項工作表明，生態過程可以控制對氣候變遷的短期和長期反應，證實了一些基於模型的關於植被變化重要性的預測，但挑戰了廣泛持有的假設，即溫度變化對呼吸的影響將主導土壤碳變化。