2025年9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POC在0-10 cm和10-20 cm土层分别减少40.4%和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,MBC与POC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

凋落物调控影响土壤有机碳库及组分的概念图