CO2摩爾分數升高對三江平原中小型土壤動物群落的影響1)

伍一寧 王賀 李金博 王繼豐 鐘海秀 鄒紅菲

(黑龍江省科學院自然與生態研究所，哈爾濱，150040)(東北林業大學)(黑龍江省科學院自然與生態研究所)(東北林業大學)

全球氣候變化及其生態效應已經成為國際關注的重要環境問題，是當今人類面臨的最嚴峻的挑戰之一，大氣CO2摩爾分數升高是氣候變化的驅動因素。政府間氣候變化專門委員會(IPCC)預測[1]：大氣中CO2摩爾分數已經從18世紀的270 μmol·mol-1增加到2019年的410 μmol·mol-1，并繼續以每年2～3 μmol·mol-1的速度上升，到2050年可能超過500 μmol·mol-1，預計到21世紀末達到700 μmol·mol-1。CO2摩爾分數升高可以提高植物生產力和代謝率[2-3]，進而會改變水文循環和土壤特性，對土壤動物和生態系統功能產生級聯影響[4-5]。

土壤動物通過對凋落物的消化和破碎直接促進有機質礦化，也可以通過改變土壤結構、凋落物表面和微生物群落組成間接促進土壤呼吸以及養分循環等[6-7]，生態系統的變化影響土壤動物群落的組成、功能特征以及地理分布[8-9]。由于土壤中的CO2摩爾分數是空氣中CO2摩爾分數的10倍，大氣中CO2摩爾分數升高通過植物介導作用影響土壤動物[10]，因此，空氣中CO2摩爾分數升高對植物生產力的總體影響決定土壤動物受到影響的程度。CO2摩爾分數升高也會影響土壤動物個體的新陳代謝和生長速率[11]，這種變化受生態系統碳流通過植物—微生物—土壤動物的上行作用以及土壤動物通過土壤動物—微生物—植物的下行作用聯合調控[12]。空氣中CO2摩爾分數升高，雖然對陸地生態系統結構及功能的影響開展了大量的研究[13]，但缺乏對地下生態系統的探討，因此研究全球氣候變化對地下生態系統的影響具有重要意義。……