中國科學院華南植物園博士范琳杰在副研究員鄭棉海的指導下，依托廣東省鶴山森林生態系統國家野外科學觀測研究站的長期氮磷添加試驗平臺，發現長期氮和磷添加減少亞熱帶森林土壤底層微生物殘體碳的積累。相關成果近日發表于《全球變化生物學》。
氮和磷添加下豆科和非豆科林不同土層微生物殘體碳的響應機制。受訪者供圖
該研究選取兩種典型的亞熱帶人工林，即大葉相思林（豆科林）和尾葉桉林（非豆科林）為研究對象，探索兩種亞熱帶人工林土壤微生物殘體碳在不同土層的變化及其對長期氮和磷添加的響應機理。經過長期（12年）的氮磷添加處理，發現不同土層微生物殘體碳濃度的響應存在差異。長期氮和磷添加對表層土壤（0-20cm）的微生物殘體碳濃度沒有顯著影響。
進一步發現，深層土壤的微生物殘體碳主要受微生物屬性和礦物保護的影響，而在表層土壤中，植物碳輸入和礦物保護的作用更為重要。對于深層土壤而言，磷添加導致微生物周轉和鈣結合碳濃度降低，從而減少了微生物殘體碳的積累。雖然表層土壤微生物周轉和鈣結合碳也減少，但由于表層凋落葉分解速度加快及微生物量增加，植入碳的輸入和微生物量的增加可能彌補了表層微生物殘體碳的減少，導致表層土壤微生物殘體碳濃度無顯著變化。
該研究表明，長期大氣氮沉降和土壤磷缺乏可能會影響亞熱帶森林底層土壤碳的穩定性，未來研究需要更多地關注森林不同土層（尤其是底層土壤）有機碳的穩定性及其驅動機理，這對于準確理解和預測亞熱帶森林土壤固碳潛力至關重要。
來源：中國科學報 朱漢斌
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