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關(guān)鍵詞：氣候變化（氣候變暖），土壤呼吸，土壤微生物功能
土壤對極端天氣事件的響應(yīng)在未來將會變得越來越重要，因為氣候變化預(yù)計會發(fā)生更頻繁和嚴(yán)重的洪水與干旱情況，使土壤多次經(jīng)歷干燥和濕潤循環(huán)，這些極端事件將在全球變暖的背景下發(fā)生。變暖可能會增加土壤呼吸，增加從土壤到大氣的二氧化碳通量，從而產(chǎn)生正反饋。了解土壤微生物群落對變暖的響應(yīng)可以提高預(yù)測氣候變化對土壤呼吸和生態(tài)過程影響的能力。
基于上述考慮，Adetunji等人設(shè)計了一個實驗序列，用于研究升溫和覆土作物條件下土壤微生物對干濕循環(huán)的響應(yīng)及變化，相關(guān)過程和結(jié)果見下。
左圖和中圖為田間OTCs（Open Top Chambers），用于表層土壤升溫；右圖表示升溫情況
輪作谷物包括冬小麥、冬大麥、冬燕麥，覆土作物包括對照組（無覆土作物）、蕎麥、三葉草、油蘿卜、向日葵以及這四種作物的混和物。
左圖為對土壤樣品進(jìn)行干旱與再濕潤重復(fù)處理；右圖為實驗設(shè)計及實驗室干濕循環(huán)模擬土壤呼吸數(shù)據(jù)
如上圖所示，在從所有地塊采集的土壤中，更多的干/濕循環(huán)導(dǎo)致CO2通量的峰值更早，最大呼吸速率更高，累積的基質(zhì)誘導(dǎo)呼吸更大。
左圖，經(jīng)過0、1、2、4或8個干濕循環(huán)后，未種植覆土作物（對照）、覆土作物單一栽培（蕎麥、三葉草、蘿卜和向日葵）或4種覆土作物混合物的土壤中累積的基質(zhì)誘導(dǎo)微生物呼吸；右圖，統(tǒng)計因素（變暖、覆土作物、混合和類型）對8個濕/干循環(huán)后累積基質(zhì)誘導(dǎo)的微生物呼吸的影響
由左圖可以看出變暖和覆土作物對累積呼吸沒有顯著影響，但覆土作物多樣性（混合）和物種（類型）對每個周期的土壤都有顯著影響。由右圖可以看出與0個干濕循環(huán)相比，8個干濕循環(huán)后，變暖顯著降低了累積呼吸增加的程度，然而，與0個干濕循環(huán)相比，覆土作物顯著增加了8個重復(fù)干濕循環(huán)后累積呼吸增加的程度。
覆土作物使土壤pH值顯著降低
* = p < 0.05; ** = p < 0.01; *** = p < 0.001
統(tǒng)計因素（變暖、覆蓋作物、混合和類型）對土壤性質(zhì)的影響，其中Extractable NO3-和Total Extractable N由流動分析儀得到
以上內(nèi)容引自Adekanmbi, A. A. et al. Legacy of warming and cover crops on the response of soil microbial function to repeated drying and rewetting cycles. Preprint at https://doi.org/10.1101/2023.12.21.571204 (2023).
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