鼎湖山站揭示酸化森林土壤有机碳累积机制
作者：鼎湖山站 更新时间：2024-03-25
我国南方森林土壤贡献了全国森林土壤有机碳的50%以上，而且森林土壤固碳仍然在持续的增加。深度发育的热带亚热带森林土壤已严重酸化，基于物质输入输出平衡原理，酸化的土壤因Al3+聚集产生铝毒使输入土壤有机质减少。然而前期研究表明其作为碳汇林的生态功能尚在，但目前关于深度酸化的森林土壤还在持续积累有机碳的机理不清楚。
中国科学院华南植物园鼎湖山站俞梦笑在闫俊华研究员和王应平研究员的共同指导下，依托鼎湖山站长期模拟酸添加控制实验平台，对酸添加处理下季风常绿阔叶林土壤有机碳累积及固存机制开展研究。研究发现，从碳组分看，长期酸添加显著促进土壤颗粒有机碳（POC）和矿质结合碳（MAOC）的累积；从碳的来源看，长期酸添加下微生物残体碳累积降低，而植物源的木质素酚显著增加。进一步分析发现，酸添加带来的土壤木质素酚的增加和土壤微生物分解抑制促进了POC的累积，而MAOC的累积则主要归因于铁铝氧化物和金属阳离子的有机矿质保护作用。该研究结果表明随着土壤酸化，土壤矿质保护作用与植物源碳的持续输入提高了土壤有机碳的固存与稳定。本研究强调了森林土壤酸化促进了矿质保护机制和植物源碳的累积。该发现从机理上支撑了深度酸化森林土壤持续固碳增汇的功能。
研究成果以“Soil acidification enhanced soil carbon sequestration through increased mineral protection”为题在线发表在国际学术期刊Plant and Soil上。中国科学院华南植物园俞梦笑为论文第一作者，闫俊华研究员为通讯作者。该研究得到国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金等项目的资助。论文链接：https://doi.org/10.1007/s11104-024-06608-8
图1 酸添加下土壤有机碳累积框架图