凋落物多样性与适生树种提升黑土土壤呼吸活化能并促进碳固存

中国黑土区的研究人员针对土壤有机碳(SOC)固存机制展开研究，通过540份土壤样本分析发现：凋落物多样性和树种特性是活化能(Ea)的主要驱动因素，其影响分别比地理气候和土壤因子高2.2倍和5.4倍。落叶松(L. gmelinii)使Ea显著提升33%，并通过促进球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)-C积累增强碳固存，为生态修复提供科学依据。

　　

土壤有机碳(SOC)作为调控生态系统功能和缓解气候变化的关键要素，其分解过程中所需的活化能(E_a)成为研究焦点。这项覆盖中国黑土区7个地点、10种植物根系下1米深土层的突破性研究，通过540份样本的实验室培养，首次量化了凋落物多样性对SOC动力学的调控机制。

实验设计充满巧思——研究人员构建了0-8个物种梯度的凋落物添加实验，发现每增加1种凋落物，E_a就像被注入了"能量密码"般显著攀升。其中兴安落叶松(Larix gmelinii)展现出惊人的"碳锁"能力，其E_a值分别是小黑杨(Populus xiaohei)和蒙古栎(Quercus mongolica)的2.7倍和1.2倍。

更令人振奋的是，结构方程模型(SEM)揭示了E_a提升背后的"多米诺效应"：高E_a→维持呼吸(R₀)和平均呼吸速率(R_mean)增强→丛枝菌根真菌分泌的球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)碳积累增加。这就像为土壤碳库装上了"生物密码锁"，而多样化的凋落物和适生树种正是打开这把锁的金钥匙。

该研究为黑土保护提供了双管齐下的策略：一方面通过混合凋落物覆盖创造"多样性屏障"，另一方面优选落叶松等高效固碳树种，使每克土壤都成为对抗气候变化的"微型碳封存工厂"。这些发现不仅解释了SOC稳定的生物物理机制，更为退化黑土区的生态修复提供了精准调控靶点。