我國是人工林大國，人工林面積約占世界人工林的1/3，也占我國森林總面積的近1/3，在木材生產(chǎn)和生態(tài)安全方面發(fā)揮著不可替代的作用。然而，由于大面積純林連栽，養(yǎng)分輸出大于輸入等，致使我國人工林生產(chǎn)力低，沒有充分發(fā)揮其生產(chǎn)和生態(tài)功能。施肥作為一種管理措施，可以有效改善土壤養(yǎng)分狀況，提高人工林的生產(chǎn)力，以及改變地下生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程。土壤呼吸對施肥的響應(yīng)已開展了大量研究工作，但主要關(guān)注的是土壤總呼吸的變化，很少區(qū)分自養(yǎng)呼吸和異養(yǎng)呼吸，導(dǎo)致無法準確評估施肥對土壤碳固持的影響。
基于此，中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所人工林生態(tài)課題組王清奎研究員自2012年開展該項研究工作。他近期以杉木人工林為研究對象，應(yīng)用長期定位研究試驗施肥樣地，采用切根法來區(qū)分土壤自養(yǎng)呼吸和異養(yǎng)呼吸，探討了施肥對土壤呼吸的影響及其控制機理。2年的研究結(jié)果表明：施肥使土壤總呼吸、自養(yǎng)呼吸和異養(yǎng)呼吸分別降低了18.6%、23.6%和17.1%；土壤總呼吸的降低主要來自于異養(yǎng)呼吸的下降，其中施磷肥顯著增加了這一貢獻。細根生物量是影響土壤異養(yǎng)呼吸和自養(yǎng)呼吸的主要因素，其次異養(yǎng)呼吸還受土壤有機碳及其活性碳庫組分及土壤氮素有效性的影響。該研究結(jié)果闡明了施肥對土壤碳釋放的重要性及其對森林生態(tài)系統(tǒng)固碳潛力評估的意義。
研究結(jié)果以N and P fertilization reduced soil autotrophic and heterotrophic respiration in a young Cunninghamia lanceolata forest為題發(fā)表在Agricultural and Forest Meteorology 232 (2017) 66–73。該研究得到人工林“973”計劃（2012CB416905）、中科院科技先導(dǎo)專項（XDB15010301）和國家自然科學(xué)基金（31570466）等資助。
