养分添加对亚热带人工林土壤剖面木质素酚积累的差异化调控机制及其碳汇效应

亚热带人工林土壤碳汇机制研究取得新进展！研究人员通过9年氮磷添加实验，发现磷添加使表层土(0-20cm)木质素酚标准化含量(NLP)降低而深层土(50-70cm)升高，揭示木质素对土壤有机碳(SOC)的贡献随土层深度呈现相反响应模式，为预测养分沉降对森林碳循环影响提供理论依据。

　　

在森林生态系统中，植物来源的稳定碳是土壤有机碳(SOC)的主要贡献者。这项历时9年的研究揭示了氮(N)和磷(P)添加如何通过不同机制影响亚热带人工林土壤剖面中木质素酚的积累。研究人员将表层土(0-20cm)和深层土(50-70cm)分为颗粒态(PF)和矿物结合态(MF)组分，系统分析了SOC功能基团、木质素酚特征、真菌ITS基因丰度及群落功能。

令人惊讶的是，磷添加使表层土整体(BS)和PF组分的木质素酚标准化含量(NLP)降低，却使深层土BS和MF组分的NLP显著升高。这意味着磷添加增强了木质素对深层土SOC的贡献，却削弱了其在表层土的作用。更耐人寻味的是，磷添加提高了表层土的木质素降解程度(LDD)，却在深层土表现出抑制作用。

虽然养分添加未改变真菌群落多样性，但磷添加显著增加了表层土中担子菌(Basidiomycetes)和被孢霉(Mortierellomycota)的丰度。相关性分析显示，表层土的NLP与担子菌丰度呈负相关，而深层土的NLP与LDD呈正相关。这表明木质素在表层土的积累主要受微生物群落组成调控，而在深层土则更依赖于木质素分子组成特征。

这项研究揭示了养分添加会通过截然不同的土层特异性机制改变植物源木质素酚的积累，从而对土壤剖面碳 sequestration 产生差异化影响。这些发现为理解森林土壤碳循环对全球变化的响应提供了新的视角，特别是在预测亚热带人工林碳汇功能方面具有重要价值。