森林地上地下的碳分配如何改变土壤有机碳—哀牢山碳控制实验----中国科学院西双版纳热带植物园

全球大部分亚热带常绿森林已被人类开发利用。中国云南哀牢山自然保护区保存有亚洲最大的亚热带常绿原始森林，是研究气候、植被以及土壤生态相互作用的独特资源。西双版纳热带植物园土壤生态学组在邹晓明研究员的带领下，采用去除地上凋落物、切根和环割树木韧皮部的处理来研究改变碳的地上和地下输入对哀牢山中山湿性常绿阔叶林土壤生物地球化学的影响。目前该研究课题已取得阶段性成果。研究论文分别发表在《Soil Biology & Biochemistry》和《Biogeochemistry》刊物。

该研究首次在中国亚热带森林中发现地上凋落物或其分解物质对土壤呼吸具有激发效应(priming)。除去地表凋落物和土壤腐殖质层后，土壤呼吸减少了超过38%的凋落物输入的碳。地表枯枝落叶层还可增加呼吸温度敏感性。土壤简单糖类的高低受控于地表凋落物的输入，而土壤氨基酸的含量则更多地受土壤温度和地下碳的输入影响。矿质土壤微生物的季节性变化决定于地下碳输入及土壤有机质的高低，而不是地面凋落物的输入。

该研究的实验表明，森林地上地下碳分配的变化可能极大地改变了土壤有机碳的动态。仅考虑气候变暖并不能预测未来的土壤有机碳变化，而植被凋落物及根系输入的变化可以更加强烈地影响土壤呼吸的温度敏感性，从而改变全球森林土壤的有机碳含量。