新研究揭示酸化森林土壤有機碳累積機制

近日，中國科學院華南植物園科研人員依托廣東鼎湖山森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學觀測研究站長期模擬酸添加控制實驗平臺，研究揭示了酸化森林土壤有機碳累積機制。相關(guān)成果在線發(fā)表于《植物與土壤》。

 

酸添加下土壤有機碳累積框架圖。受訪者供圖

 

我國南方森林土壤貢獻了全國森林土壤有機碳的50%以上，而且森林土壤固碳仍然在持續(xù)的增加。深度發(fā)育的熱帶亞熱帶森林土壤已嚴重酸化，基于物質(zhì)輸入輸出平衡原理，酸化的土壤因Al3+聚集產(chǎn)生鋁毒使輸入土壤有機質(zhì)減少。然而，前期研究表明其作為碳匯林的生態(tài)功能尚在，但目前關(guān)于深度酸化的森林土壤還在持續(xù)積累有機碳的機理不清楚。

 

為此，中國科學院華南植物園生態(tài)中心博士俞夢笑在研究員閆俊華和王應平的共同指導下，對酸添加處理下季風常綠闊葉林土壤有機碳累積及固存機制開展研究。研究發(fā)現(xiàn)，從碳組分看，長期酸添加顯著促進土壤顆粒有機碳（POC）和礦質(zhì)結(jié)合碳（MAOC）的累積；從碳的來源看，長期酸添加下微生物殘體碳累積降低，而植物源的木質(zhì)素酚顯著增加。

 

進一步分析發(fā)現(xiàn)，酸添加帶來的土壤木質(zhì)素酚的增加和土壤微生物分解抑制促進了POC的累積，而MAOC的累積則主要歸因于鐵鋁氧化物和金屬陽離子的有機礦質(zhì)保護作用。該研究結(jié)果表明隨著土壤酸化，土壤礦質(zhì)保護作用與植物源碳的持續(xù)輸入提高了土壤有機碳的固存與穩(wěn)定。

 

該研究強調(diào)了森林土壤酸化促進了礦質(zhì)保護機制和植物源碳的累積。該發(fā)現(xiàn)從機理上支撐了深度酸化森林土壤持續(xù)固碳增匯的功能。