在中国东北部，森林疏伐导致了植物和微生物来源的土壤有机碳积累呈现出与深度相关的明显模式

《European Journal of Forest Research》：Thinning induced distinct depth-related pattern of plant- and microbial-derived soil organic carbon accumulation of secondary forests in Northeastern China

理解植物和微生物来源土壤有机碳（SOC）积累机制对碳汇预测至关重要，但疏林调节SOC垂直分布的机理尚不明确。本研究在东北次生林中对比疏林（TH）与未疏林（NT）的SOC动态，发现TH林表层因低结构性植物残体输入和冠层透光增加，使植物来源SOC（19.51±3.27 g/kg）和微生物来源SOC（24.2±1.36 g/kg）分别提升45.47%和19.30%；而亚层微生物来源SOC因养分生物有效性下降和土壤湿度降低被抑制36.43%。疏林通过改变植物残体输入类型和冠层结构，显著调控了SOC的垂直分配模式，揭示了碳动态的权衡效应。

　　

摘要

了解植物和微生物产生的土壤有机碳（SOC）的积累机制对于改善和预测土壤碳封存至关重要。然而，间伐如何调节与深度相关的植物和微生物驱动的SOC积累模式仍不完全清楚。研究人员从中国东北部次生林中的间伐林（TH森林）和未间伐林（NT森林）中收集了植物残体和土壤样本，分别测定木质素酚类物质和氨基糖的浓度以确定植物和微生物来源的SOC。我们评估了影响因子（如可溶性植物残体与结构性植物残体的影响、土壤特性对SOC积累的调控作用以及冠层结构与SOC积累之间的关联），这些因子共同调节了土壤剖面中植物和微生物来源的SOC积累。微生物和植物来源的SOC分配模式受到间伐导致的植物残体输入量和冠层结构变化的显著影响。在TH森林中，虽然植物残体量丰富但结构较低，但由于下层冠层光合光子通量密度增加，表土中的植物来源SOC（19.51 ± 3.27克/千克）和微生物来源SOC（24.2 ± 1.36克/千克）的积累量分别比NT森林高出45.47%和19.30%。相反，由于养分生物有效性和土壤湿度的降低，底土中微生物来源的SOC积累量比NT森林减少了36.43%。间伐引起的植物残体输入量和冠层结构的变化在塑造次生林土壤中植物和微生物来源碳的积累模式方面起到了关键作用。这些发现突显了土壤碳封存过程中的权衡效应，为理解植物残体和微生物死亡物质驱动的土壤碳动态机制提供了新的见解。