颗粒有机碳在高山生态系统中占据土壤有机碳动态的主导地位，这归因于其対气候的敏感性以及其持续的储存能力

《CATENA》：Particulate organic carbon dominates soil organic carbon dynamics in alpine ecosystems for its climate sensitivity and continuous storage

青藏高原东北部高山森林、草地和湿地生态系统通过分析50个土壤剖面发现，矿物保护有机碳（MAOC）主导土壤有机碳（SOC），但不同生态系统下MAOC积累存在阈值效应，而可溶性有机碳（POC）持续累积。结构方程模型揭示森林依赖矿物保护和微生物作用，草地受气候-植被互馈调控，湿地则由水文和溶解有机碳维持碳稳定。随机森林模型显示总氮和微生物生物量是关键预测因子，未来气候变暖下POC波动主导SOC动态变化，而MAOC表现出稳定趋势。

　　在青藏高原东北部的高山生态系统中，土壤有机碳（SOC）的储存和动态变化是全球碳循环和温室效应的重要组成部分。这些生态系统，包括森林、草地和湿地，储存了大量SOC，尤其是在表层土壤中，其储量远高于其他生态系统。研究发现，SOC主要由两种特定的有机碳形式构成：颗粒有机碳（POC）和矿物结合有机碳（MAOC）。其中，MAOC在SOC总量中占主导地位，平均在表层土壤中达到24.80 g·kg?1，但在不同生态系统中表现出不同的积累模式。例如，在森林和草地生态系统中，随着SOC含量的增加，MAOC的积累趋于稳定，分别达到约40 g·kg?1和50 g·kg?1，而POC则继续增加，成为SOC进一步积累的主要驱动力。相比之下，湿地生态系统中，MAOC和POC在SOC梯度范围内同时增加，这归因于高土壤水分含量和溶解有机碳（DOC）的存在，这些条件有助于维持SOC的稳定性并促进其持续积累。

本研究通过对50个土壤剖面的分析，揭示了SOC在不同生态系统中的不同稳定机制。森林和草地生态系统中，MAOC的积累受到矿物保护和微生物处理的主导，而湿地生态系统则主要受水文和溶解有机碳的影响。研究还指出，总氮（TN）和微生物生物量是预测SOC变化的主要因素，尤其是在随机森林模型中表现突出。通过结构方程模型（SEM），研究者进一步确认了这些生态系统的独特驱动因素。例如，在森林生态系统中，温度和降水通过影响植物生长和微生物活动，对SOC的积累起到关键作用；而在草地生态系统中，气候与植被的相互作用决定了POC的积累；而在湿地生态系统中，水文条件和溶解有机碳对SOC的稳定性和动态变化起着决定性作用。

研究还预测了未来气候情景下SOC池的变化趋势。在SSP1-2.6（低排放情景）和SSP5-8.5（高排放情景）下，SOC的动态变化显示出显著的差异。特别是在高排放情景下，POC的变化更为显著，成为SOC变化的主要驱动力，而MAOC则表现出一定的稳定性。这表明，未来气候变暖和降水变化可能会加剧SOC池的波动，尤其是在森林和草地生态系统中，POC的积累趋势可能更加明显。然而，湿地生态系统由于其独特的水文和化学条件，可能保持较高的SOC积累率，甚至在某些情况下，SOC的增加会持续到更深的土壤层。

本研究强调了在不同生态系统中SOC稳定机制的差异，以及未来气候预测中需要考虑这些差异的重要性。对于森林和草地生态系统，随着SOC含量的增加，MAOC的积累趋于稳定，而POC则继续增加，这表明在这些生态系统中，SOC的积累主要依赖于POC的持续输入。而在湿地生态系统中，由于高土壤水分和溶解有机碳的持续供应，MAOC和POC的积累并未出现明显的饱和现象。这一发现对未来的碳预测和管理策略具有重要意义，尤其是在湿地生态系统中，其独特的碳稳定机制可能需要专门的保护措施。

此外，研究还指出，不同生态系统中SOC的积累模式与土壤性质、微生物活动和气候条件密切相关。例如，森林生态系统中的SOC积累受到植物生产力和微生物活动的强烈影响，而草地生态系统中的SOC积累则主要受气候和植被的相互作用驱动。湿地生态系统则由于其高水分含量和溶解有机碳的存在，表现出独特的碳稳定机制。因此，在进行SOC预测时，需要考虑到这些生态系统的异质性，并采用针对性的模型和方法。

总体而言，本研究为理解高山生态系统中SOC的稳定机制提供了重要的科学依据，并强调了未来气候情景下SOC动态变化的复杂性。通过识别关键环境因素对SOC的影响，以及不同生态系统中的独特机制，研究者为全球碳循环的预测和应对气候变化提供了新的视角和方法。这不仅有助于改进现有的SOC预测模型，也为制定有效的碳管理策略提供了理论支持。