Biogeochemistry:韩兴国/姜勇团队发现温带混交林地表凋落物数量通过调控颗粒有机碳主导土壤有机碳动态

20259月,Biogeochemistry以“Effects of forest-floor litter manipulations on soil organic carbon pools in a temperate mixed forest: a stoichiometric perspective”为题,发表了温带混交林地表凋落物调控对土壤有机碳库影响的研究成果。

   凋落物性状与土壤有机碳(SOC)的稳定性密切相关。然而,凋落物质量与数量对SOC形成和损失的量化效应仍存争议,因其取决于复杂的生物与非生物相互作用。特别是元素化学计量特征如何通过调控养分循环和能量流动影响SOC库,目前尚不明确。基于温带混交林为期13年的凋落物控制实验,通过设置不同质量与数量的凋落物处理,量化了总SOC及颗粒有机碳(POC)、矿物结合有机碳(MAOC)、可溶性有机碳(DOC)和微生物生物量碳(MBC)的变化。研究发现,混合凋落物加倍输入使0-10 cm土层总SOC库增加58.5%,其中POC增加67.2%。凋落物去除处理使POC0-10 cm10-20 cm土层分别减少40.4%49.8%。凋落物去除和木本凋落物加倍输入降低了全土、颗粒组分和矿物结合组分的碳氮比(C:N),但对微生物生物量C:N无影响。在0-10 cm土层,MBCPOC和土壤湿度呈正相关。研究结果表明,凋落物数量通过调控POC主导SOC动态。混合凋落物加倍对SOC形成表现出非叠加效应,这可能源于新碳输入与激发效应导致的碳损失之间的权衡。虽然凋落物去除降低了土壤C:N,但微生物生物量C:N保持不变,表明需要更长期的研究以了解这种解耦现象。

2023级硕士生党亚会为第一作者,师资博士后张雨雪为通讯作者,硕士生任晓宇、丁赵男、周效宇、李凤琴等为共同作者。

论文链接: Dang YH, Ren XY, Ding ZN, Zhuo XY, Li FQ, Xia XY, Zhang YX*. 2025. Effects of forest-floor litter manipulations on soil organic carbon pools in a temperate mixed forest: a stoichiometric perspective. Biogeochemistry, 165: 70 Doi: 10.1007/s10533-025-01269-w

Fig. 1

凋落物调控影响土壤有机碳库及组分的概念图



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