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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點，為把我國建設(shè)成為世界科技強國作出新的更大的貢獻。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

首頁 > 科研進展

華南植物園等在森林土壤有機碳積累機制研究中獲進展

2020-11-03 華南植物園

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語音播報

　　中國科學(xué)院華南植物園鼎湖山站博士熊鑫在南京信息工程大學(xué)教授周國逸和華南植物園研究員張德強的指導(dǎo)下，選取南亞熱帶森林處于不同演替階段的兩個植物群落：馬尾松（Pinus massoniana）林（先鋒群落）和季風(fēng)常綠闊葉林（頂級群落）；通過15年（2000年至2015年）的持續(xù)監(jiān)測，調(diào)查δ¹³C值和有機碳儲量在植物-土壤系統(tǒng)中的年際變化，借助同位素混合模型，量化植被類型對土壤有機碳輸入和存儲過程的影響，旨在從生態(tài)系統(tǒng)的尺度闡明森林土壤有機碳的積累機制。研究發(fā)現(xiàn)：與演替早期的馬尾松林相比，處于演替后期的季風(fēng)常綠闊葉林中凋落物碳氮比顯著降低。盡管兩個林型間年均凋落物產(chǎn)量無顯著差異，但是季風(fēng)常綠闊葉林中凋落物分解產(chǎn)物向土壤轉(zhuǎn)移的比例顯著高于馬尾松林，二者分別為38.7±3.3%和28.0±2.1%，導(dǎo)致季風(fēng)常綠闊葉林中土壤的新碳凈輸入量顯著高于馬尾松林；馬尾松林土壤有機碳主要集中在表層（0–20 cm），季風(fēng)常綠闊葉林中土壤有機碳沿剖面的分布更均勻，有利于保存土壤有機碳。研究表明，演替后期的成熟林其土壤碳庫擁有更豐富的有機碳源，且土壤有機碳的存儲環(huán)境更穩(wěn)定。

　　該研究首次提出，凋落物分解過程中的產(chǎn)物去向，而非凋落物產(chǎn)量，決定土壤有機碳的賦存狀態(tài)；高質(zhì)量的凋落物其分解產(chǎn)物向土壤轉(zhuǎn)移的比例更高。研究人員認(rèn)為，凋落物質(zhì)量和土壤含水量是影響南亞熱帶森林土壤有機碳積累過程的主要因子。隨著森林演替的進行，凋落物質(zhì)量越來越高，土壤理化性質(zhì)發(fā)生改變；為土壤提供更豐富的有機碳源和土壤有機碳的存儲提供更適宜的環(huán)境，使成熟森林土壤仍具有較高的碳匯潛力。

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在Journal of Applied Ecology（《應(yīng)用生態(tài)學(xué)雜志》）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金、中科院前沿科學(xué)重點研究項目、南京信息工程大學(xué)高端人才引進專項資金等的支持。

　　論文鏈接

不同林型間土壤有機碳δ¹³C沿時間序列的變化

　　土壤有機碳來源于地表植被的光合作用?！吧锪刻驾斎肓繘Q定土壤有機碳積累”這一觀點幾乎是全球碳平衡模型的一個基石，然而，越來越多的證據(jù)顯示，生物量碳的積累與土壤有機碳的積累并不總是同步或等效，較高的生物量或凋落物產(chǎn)量并不一定意味著較高的土壤有機碳儲量。以往關(guān)于碳輸入的研究可能缺失某些制約土壤有機碳積累的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
　　中國科學(xué)院華南植物園鼎湖山站博士熊鑫在南京信息工程大學(xué)教授周國逸和華南植物園研究員張德強的指導(dǎo)下，選取南亞熱帶森林處于不同演替階段的兩個植物群落：馬尾松（Pinus massoniana）林（先鋒群落）和季風(fēng)常綠闊葉林（頂級群落）；通過15年（2000年至2015年）的持續(xù)監(jiān)測，調(diào)查δ13C值和有機碳儲量在植物-土壤系統(tǒng)中的年際變化，借助同位素混合模型，量化植被類型對土壤有機碳輸入和存儲過程的影響，旨在從生態(tài)系統(tǒng)的尺度闡明森林土壤有機碳的積累機制。研究發(fā)現(xiàn)：與演替早期的馬尾松林相比，處于演替后期的季風(fēng)常綠闊葉林中凋落物碳氮比顯著降低。盡管兩個林型間年均凋落物產(chǎn)量無顯著差異，但是季風(fēng)常綠闊葉林中凋落物分解產(chǎn)物向土壤轉(zhuǎn)移的比例顯著高于馬尾松林，二者分別為38.7±3.3%和28.0±2.1%，導(dǎo)致季風(fēng)常綠闊葉林中土壤的新碳凈輸入量顯著高于馬尾松林；馬尾松林土壤有機碳主要集中在表層（0–20 cm），季風(fēng)常綠闊葉林中土壤有機碳沿剖面的分布更均勻，有利于保存土壤有機碳。研究表明，演替后期的成熟林其土壤碳庫擁有更豐富的有機碳源，且土壤有機碳的存儲環(huán)境更穩(wěn)定。
　　該研究首次提出，凋落物分解過程中的產(chǎn)物去向，而非凋落物產(chǎn)量，決定土壤有機碳的賦存狀態(tài)；高質(zhì)量的凋落物其分解產(chǎn)物向土壤轉(zhuǎn)移的比例更高。研究人員認(rèn)為，凋落物質(zhì)量和土壤含水量是影響南亞熱帶森林土壤有機碳積累過程的主要因子。隨著森林演替的進行，凋落物質(zhì)量越來越高，土壤理化性質(zhì)發(fā)生改變；為土壤提供更豐富的有機碳源和土壤有機碳的存儲提供更適宜的環(huán)境，使成熟森林土壤仍具有較高的碳匯潛力。
　　相關(guān)研究成果發(fā)表在Journal of Applied Ecology（《應(yīng)用生態(tài)學(xué)雜志》）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金、中科院前沿科學(xué)重點研究項目、南京信息工程大學(xué)高端人才引進專項資金等的支持。
　　論文鏈接
　　不同林型間土壤有機碳δ13C沿時間序列的變化
　　

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