近日，袁杰副教授以“The abundance of microbial "specific groups" significantly influences downed log respiration”为题在《Forest Ecology and Management》期刊发表论文，揭示了倒木呼吸速率控制因素间复杂的因果结构及耦合关系。博士研究生齐乐乐为论文的第一作者，袁杰副教授为论文的通讯作者。

倒木分解过程中向大气排放CO₂的过程，即倒木的呼吸作用，是各种微生物、无脊椎动物在倒木中不断进行各种生理代谢活动的结果。然而由于对不同环境因子调控倒木微生物的内在机理仍不清晰，导致目前倒木C释放模型存在较大偏差。

基于前期研究成果，本研究在2013和2022年监测了同一森林样地，测量了不同树种及不同分解等级倒木的呼吸速率、温度、含水量、化学元素含量及微生物群落结构的特征。研究发现两年间具有显著丰度差异的微生物（“specific groups”），如 Basidiomycota 、 Proteobacteria 、 Cyanobacteria 、 Chlamydiota 等，其丰度与倒木的呼吸速率显著相关，而微生物多样性指数与倒木呼吸速率无显著相关性。理化因子显著影响倒木微生物的群落动态，并通过影响“specific groups”的丰度显著影响倒木的呼吸速率，其中含水量为倒木呼吸最重要的直接影响因子，其次为Ca、Mg、K、P、N含量，而温度通过影响含水量和化学元素含量而成为间接影响因子，且理化因子的这种影响作用在倒木分解后期时（Ⅳ、Ⅴ）更为显著。

这些结果表明，未来对倒木呼吸机制的研究应侧重于在倒木中具有显著时空丰度差异的微生物。此外，倒木的碳排放模型应考虑水分和温度的综合影响，以适应非管理森林中不同气候或季节的温湿度变化，同时需要考虑木材特性（树种、分解阶段和化学元素含量）的中介作用，以提高未来倒木呼吸预测的准确性。

该研究得到了国家自然科学基金（32271647，31800372）、陕西省重点研发计划项目（2023-YBSF-307）以及陕西秦岭森林生态系统国家野外科学观测研究站的资助。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378112725002117?via%3Dihub