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短訊內(nèi)容

土壤中二氧化碳受氣候變化及土地利用等相關(guān)因素影響, 研究人員長期以來一直想要更好地了解土壤二氧化碳排放的潛在驅(qū)動因素，但實驗的持續(xù)時間往往受到項目期限和人員流動的限制,，妨礙了對這一過程中變化的理解和預(yù)測,。

關(guān)于土壤呼吸對溫帶森林變暖的反應(yīng)進(jìn)行長達(dá)26年的記錄。這個異乎尋常的長時間記錄結(jié)果突顯了短期研究中得出的缺陷結(jié)論以及長期實驗在生態(tài)系統(tǒng)和氣候科學(xué)中的重要性,。土壤中碳受多種因素影響,，從氣候變化的角度來看，溫度是最重要的影響因素之一,。通過多次對照實驗發(fā)現(xiàn)在較溫暖的條件下土壤呼吸增加,。

自20世紀(jì)60年代以來，就有學(xué)者發(fā)現(xiàn)全球土壤呼吸與空氣溫度上升有關(guān),，但溫度和土壤碳循環(huán)的確切機(jī)制仍不清楚,。Melillo等人在解決這些問題方面取得了重要進(jìn)展。他們的結(jié)果為更好地預(yù)測和減輕氣候變暖土壤碳損失提供寶貴幫助,。作者還闡明了同一地點(diǎn)的各種短期實驗中不同地塊和時間的呼吸機(jī)制,。在26年的實驗期間，他們觀察了土壤呼吸的三個階段（圖1）,。第一階段,，土壤呼吸在溫暖的條件下穩(wěn)步下降。第二階段,，變暖引起呼吸的微小變化,。然后是呼吸穩(wěn)定上升的第三階段。在出版時,，實驗正進(jìn)入第四階段,，土壤呼吸再次逐漸下降。作者得出結(jié)論,，長達(dá)數(shù)十年的氣候變暖刺激了呼吸階段變化,，由于微生物難以適應(yīng)環(huán)境條件,，因此土壤微生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。如果這些研究結(jié)果在主要的陸地生態(tài)系統(tǒng)中得到廣泛支持,，那么將對研究全球微生物群落具有更深刻意義,。

圖1 土壤呼吸隨溫度變化的四個階段

Melillo等人考慮到地下環(huán)境的復(fù)雜性，為理解氣候變化的重要性提出了一個有說服力的論據(jù),，之后的工作將明確地上部的復(fù)雜性和兩領(lǐng)域間的聯(lián)系,。植物通過各種時間尺度和不同途徑調(diào)節(jié)土壤中的碳輸入量和類型，這些輸入過程受各種環(huán)境因素影響,。植物-土壤相互作用可用于預(yù)測陸地生態(tài)系統(tǒng)與氣候變化之間的反饋情況,。植物和土壤間聯(lián)系在當(dāng)前的全球植被模型中至關(guān)重要，但許多這些相互作用尚未根據(jù)田間試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行核對,。利用互補(bǔ)的地上數(shù)據(jù),，Melillo等人描述的升溫實驗可以為研究植物-土壤相互作用的科學(xué)思想和假設(shè)提供進(jìn)一步的依據(jù)。經(jīng)驗表明,，這種乏味的重復(fù)可以為我們提供更有價值和更令人興奮的科學(xué)見解,。

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