华南植物园揭示森林土壤碳稳定新机制——针叶凋落物更利于固碳

　　

中国科学院华南植物园广东鹤山森林生态系统国家野外科学观测研究站恢复生态学团队近日在森林土壤碳循环机制研究方面取得新进展。研究发现，与传统认识不同，尽管针叶树种凋落物分解较慢、养分质量较低，但其在促进土壤有机碳积累与稳定方面的作用反而强于阔叶树凋落物。该研究揭示了凋落物质量调控土壤碳稳定的重要机制，为提升森林生态系统碳汇能力和优化森林恢复策略提供了新的科学依据。

植物凋落物是森林土壤碳库的重要来源，不同植物功能类型凋落物在土壤碳形成与稳定中的作用机制一直存在较大争议。针对这一科学问题，研究团队以我国亚热带森林12种典型树种为研究对象，包括落叶阔叶树、常绿阔叶树和常绿针叶树，通过为期360天的培养实验，并结合天然碳同位素（δ13C）示踪技术，系统追踪凋落物来源碳在土壤中的转化过程，定量解析其在矿物结合有机碳（MAOC）和颗粒有机碳（POC）等关键碳组分中的分配特征。研究结果表明，针叶凋落物虽然分解速率比阔叶凋落物低18%—32%，但其对土壤有机碳净积累的贡献却高出1.4—2.1倍，其碳转化效率达到28%—32%，显著高于阔叶凋落物的11%—19%。进一步分析发现，针叶凋落物能够显著促进矿物结合有机碳（MAOC）的形成，而MAOC在土壤有机碳净增加量中的贡献超过一半，表明矿物保护机制在土壤碳长期稳定中发挥关键作用。

图. 不同植物生长型凋落物分解驱动土壤有机碳形成与稳定的机制示意图

相关研究成果已近期在线发表在国际学术期刊Journal of Plant Ecology（《植物生态学报》）上。华南植物园鹤山站博士后吴盼盼为论文第一作者，刘占锋研究员与江西农业大学毛瑢教授为共同通讯作者，研究得到国家自然科学基金等项目资助。论文链接：https://doi.org/10.1093/jpe/rtag040