利用13C标记和自然丰度三源区分玉米根际CO2释放

摘要

石灰性土壤中,根际土壤释放的CO2有三个来源,即根源呼吸、土壤有机碳(SOC)分解和土壤无机碳(SIC)溶解,三源区分土壤释放的CO2是量化土壤碳平衡的前提.分别在玉米拔节期、抽穗期和灌浆期进行7 h的13CO2脉冲标记,经过27 d示踪期后破坏性取样,测定13C标记与自然丰度处理中,玉米地上部、根系、土壤和土壤CO2的碳含量和δ13C值,利用13C示踪并结合自然丰度法区分玉米土壤CO2的来源.研究结果显示,随着玉米生长,根源呼吸对土壤CO2的贡献呈降低趋势,从拔节期的66.7％降低至灌浆期的25.8％.整个玉米旺盛生育期内(从拔节期到生育期末),根源呼吸和土壤总碳释放对土壤CO2具有同等贡献,SOC和SIC释放对土壤总碳释放的贡献率分别为30％和20％.玉米生长对土壤的碳输入(根系+根际沉积物)超过土壤总碳(SIC+SOC)的释放,总体表现为土壤碳汇.研究表明,SIC溶解对全球碳库稳定性和调节CO2浓度的影响非常重要,若忽视石灰性土壤中SIC溶解,则会高估SOC的分解,进而影响SOC激发效应以及土壤碳平衡的评估.