热带草原中土壤有机碳的矿化作用：多年生草本植物和根系沉积物的作用

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Soil Organic Carbon Mineralization in Tropical Grasslands: Role of Perennial Grass Species and Rhizodeposition

喀拉加尔国家公园四种主要草本植物对土壤有机碳矿化的影响及δ13C分析研究

　　

摘要

印度阿萨姆邦卡齐兰加国家公园（Kaziranga National Park, KNP）的热带草原虽然是一个重要的陆地碳库，但关于不同草类如何影响土壤有机碳（SOC）矿化过程的研究仍然有限。为填补这一知识空白，本研究评估了四种主要多年生草类对土壤物理化学性质、生物特性以及根系分泌物的影响，特别关注SOC的矿化过程。此外，通过δ¹³C分析来追踪植被的贡献及其历史变化。研究选择了四种常见的草类——Pennisetum purpureum、Saccharum spontaneum、Imperata cylindrica和，以探讨它们在SOC动态中的作用。实验持续了120天，使用的是2024年雨季（8月）采集的土壤样本。结果显示：Imperata cylindrica的潜在可矿化碳含量最高（483.0 mg kg^?1），其次是（475.0 mg kg^?1），而和的矿化潜力分别低20.3%和17.8%。四种草类的根系沉积物含量存在显著差异：提供的碳水化合物最多（25.9 mg kg^?1），而则含有最高的氨基酸（0.104 mg kg^?1）和有机酸（1.53 mg kg^?1）。下的SOC δ¹³C值为-24.9‰，表明该植被类型以C₃植物为主，近期向C₄植物类型转变；而的δ¹³C值为-15.4‰，表明长期以C₄植物为主。本研究突显了所研究草类在调控SOC动态中的功能作用。和具有更强的长期碳封存潜力，而和则更侧重于短期碳储存。

印度阿萨姆邦卡齐兰加国家公园（Kaziranga National Park, KNP）的热带草原作为关键的陆地碳库，但目前关于不同草类如何影响土壤有机碳（SOC）矿化过程的研究仍然不足。为了填补这一知识空白，本研究评估了四种主要多年生草类对土壤物理化学性质、生物特性以及根系分泌物的影响，特别关注SOC的矿化过程。通过δ¹³C分析来追踪植被的贡献及其历史变化。研究选择了四种常见的草类——Pennisetum purpureum、Saccharum spontaneum、Imperata cylindrica和，以探讨它们在SOC动态中的作用。实验持续了120天，使用的是2024年雨季（8月）采集的土壤样本。的潜在可矿化碳含量最高（483.0 mg kg^?1），其次是（475.0 mg kg^?1），而和的矿化潜力分别低20.3%和17.8%。四种草类的根系沉积物含量存在显著差异：提供的碳水化合物最多（25.9 mg kg^?1），而则含有最高的氨基酸（0.104 mg kg^?1）和有机酸（1.53 mg kg^?1）。下的SOC δ¹³C值为-24.9‰，表明该植被类型以C₃植物为主，近期向C₄植物类型转变；而的δ¹³C值为-15.4‰，表明长期以C₄植物为主。本研究突显了所研究草类在调控SOC动态中的功能作用。和具有更强的长期碳封存潜力，而和则更侧重于短期碳储存。