基于微生物生长动力学机制的土壤有机质分解和异养呼吸模型构建与实验验证

模型是理解、预测土壤有机质分解及呼吸过程对气候、环境变化响应不可或缺的工具。目前广泛应用的传统土壤有机质分解模型的主要缺陷是没有明确考虑微生物生物量与活性的反馈机制，而基于微生物生长动力学机制的模型还处于发展的起始阶段，没有包含环境因子对分解和呼吸速率的影响效应，也没有得到严格的野外观测数据检验。本项目基于微生物生长的Monod动力学方程提出了一个新的土壤有机质分解与异养呼吸模型，把主要环境因子（温、湿度）的影响效应以响应方程途径结合到新模型中，并通过严格设计的室内培养实验与野外观测数据确定模型参数、检验模型有效性。另外，我们的实验数据也可统计检验温、湿度的综合影响效应是否等于单因子效应的乘积这一假设。新模型对于整合实验数据、理解生态系统元素循环过程、预测土壤C动态对全球环境变化的响应具有重要理论和方法学意义。