| 摘 要： | 土壤动物在土壤碳库中发挥着重要的作用,但长期以来受技术手段的限制,其作用过程及贡献程度仍不清楚。该研究通过室内微宇宙实验,利用稳定碳同位素标记凋落物和模式跳虫实验种(Folsomia Candida)探索了土壤动物在碳循环中的作用。试验设置了3个处理:对照土壤、土壤加标记凋落物、土壤加标记凋落物和跳虫,每处理设4个重复,分别在实验开始的第7、21、63天进行破坏性取样。研究结果发现,凋落物新碳可以很快进入土壤食物网。试验跳虫δ13C原始值为-9.91‰±0.08‰,经过7天的培养,跳虫体内的δ13C值达到522.70‰,表明跳虫能在短时间内高效同化来自凋落物的新碳;土壤微生物群落也显著地同化了凋落物新碳,添加凋落物后微生物PLFAsδ13C值极显著升高,这种效应在试验初期尤其显著;同时,研究发现在添加跳虫的处理中,微生物δ13C比无跳虫处理的极显著升高,反映跳虫的存在和活动对微生物有积极的能动作用,增加微生物对凋落物新碳的同化效率。虽然7 d后发现凋落物新碳明显进入了土壤,然而添加跳虫处理的土壤δ13C显著低于没有加跳虫的,说明跳虫的活动可能促使了更多新C释放出土壤,从而降低了土壤的δ13C值。不同处理之间累计呼吸量存在显著差异,有凋落物和跳虫存在的处理极显著高于对照处理,表明实验处理都显著地增加了系统CO2通量;通过对C来源的同位素解析,发现试验初期(21 d)有85%以上的C都来自凋落物新碳,表明初期凋落物新C大量释放;但随着凋落物分解的进行或跳虫活动的增强,土壤C的利用效率逐步增加,使得通量中土壤C的比例逐渐增加。本研究通过比较完善的控制实验明确证实,在土壤动物和微生物的作用下,凋落物新C可以很快进入碳循环,但新C也很容易通过呼吸作用释放回到大气,尤其在初期,绝大部分排放的CO2都源自新C。土壤跳虫在食物网中的作用明显,对土壤微生物具有显著的调控作用。
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