土壤是陸地生態系統最大的碳庫之一,闡明土壤有機碳(SOC)的來源、組成和穩定特征是評估土壤碳動態及其固碳潛力的關鍵。山地森林不同景觀位置承載了水分、溫度、植被和土壤性質等多個環境因素的變化,影響有機碳的積累過程,導致SOC含量和儲量的空間差異。
武漢植物園全球變化生態學學科組副研究員田秋香在劉峰研究員的指導下,對中亞熱帶(八大公山自然保護區)山地森林不同景觀位置的(山梁、坡中、坡下和溝底)土壤進行研究,分析有機碳含量、組成和穩定性的差異,并結合地形、外源碳輸入和土壤性質差異探明其主要影響因素。結果表明SOC和礦質結合態碳(MOC)含量在不同景觀位置差異不顯著,而顆粒有機碳(POC)從山梁到溝谷顯著下降。SOC和MOC的空間變異主要受土壤理化性質(pH和鐵鋁氧化物)影響;而POC的空間變異主要受地形特征和外源碳輸入的影響。此外,溝谷SOC的穩定性顯著高于山梁土壤。
由于不同景觀位置SOC的組成和穩定性差異顯著,未來在進行山地森林碳循環的預測和模擬研究中,需要考慮景觀位置的影響。
研究結果以“Variation of soil carbon accumulation across a topographic gradient in a humid subtropical mountain forest”發表在Biogeochemistry雜志上。
論文鏈接:https://link.springer.com/article/10.1007/s10533-020-00679-2
圖 地形、外源碳輸入和土壤礦質特征對亞熱帶山地森林土壤總有機碳、顆粒有機碳和礦質結合態碳含量的影響。Topo表示地形特征,C input表示外源碳輸入特征,Minerals表示土壤礦質特征(鐵鋁氧化物)