土壤储存着大量的有机碳,其动态变化会对全球气候系统产生巨大影响。森林演替是一个长期的生态过程,由于不同演替阶段植物群落组成、微环境、植物残体储量、土壤养分有效性和微生物群落组成的差异,对土壤有机碳(SOC)产生重大影响。

研究人员发现混合林比纯林储存更多的土壤有机碳

阐明森林演替序列中 SOC 的动态变化将为全球土壤碳循环提供见解,并提高陆地碳循环模型的准确性。然而,现有文献大多侧重于森林演替序列中表层土壤 SOC 的变化,而深层土壤中的 SOC 往往被忽视。此外,森林演替序列中 SOC 质量如何变化仍不清楚。尽管存在这些局限性,但对森林演替序列中 SOC 存量和质量变化的全面研究仍然不足。

在《森林生态系统》杂志上发表的一项研究中,一组研究人员调查了青藏高原东南部亚高山森林系列中 1 米土壤剖面的 SOC 储量和质量。该系列包括灌木丛、落叶阔叶林、阔叶针叶混交林、中龄针叶林和成熟针叶林。

研究人员发现,从森林演替的初始阶段到最终阶段,SOC储量呈现出驼峰状的响应模式,与其他森林类型相比,混交林储存的SOC量最高。这是因为混交林中木材残体储量较高。

同时,混交林的 SOC 质量比其他森林类型更差。此外,研究发现深层土壤平均含有最高层土壤 SOC 储量的 66%。值得注意的是,深层土壤的 SOC 质量优于表层土壤。这些发现凸显了混交林和植物残体在维持森林碳封存方面的重要性。SOC 储量比例高和 SOC 质量较好表明,在全球变化下,深层土壤具有释放大量二氧化碳的巨大潜力。

该研究第一作者李飞表示,研究结果具有以下启示:(1)应建设更多的混交林,进一步进行森林经营和培育,促进陆地碳汇;(2)保护植物残体是可持续森林经营的重要策略;(3)模型模拟​​全球变化下SOC动态变化时,应将表层土壤与深层土壤分开。