青藏高原灌丛扩张通过降低凋落物分解速率增加土壤颗粒态有机碳但未改变总有机碳含量

《Journal of Plant Ecology》：Shrub expansion increases particulate organic carbon accumulation through reduced shoot litter decomposition rates

　　全球草原中灌丛扩张是一种普遍现象，但其对土壤有机碳（SOC）含量的影响仍不一致。通过研究凋落物输入量和分解速率，可以阐明草地灌丛化过程中SOC形成动态及其驱动机制。本研究调查了青藏高原0–20 cm和20–40 cm土层中，灌丛引起的凋落物输入和分解变化对SOC及其组成的影响。我们发现，与草本植物相比，灌丛产生更高的地上和根系凋落物输入量。然而，由于灌丛地上凋落物具有高木质素和低氮（N）含量的特点，其地上凋落物的分解速率远慢于草本植物地上和根系凋落物。灌丛扩张并未增加任一层土壤的总SOC含量。相反，它从根本上改变了SOC的组成：与草本植物相比，灌丛下0–20 cm和20–40 cm土层的颗粒态有机碳（POC）分别高出27.9%和28.6%。两个土层中POC的增加与根系凋落物输入量均无显著相关性，而是主要由灌丛地上凋落物较低的分解速率所驱动。同时，灌丛扩张增加了两个土壤深度的溶解性有机碳（DOC），并促进了表层磷脂脂肪酸（PLFA）的生成，但亚表层矿物结合态有机碳（MAOC）显著减少。我们得出结论：在青藏高原，灌丛扩张增加了易动性的POC，而未改变总SOC含量。这种组成变化可能导致SOC不稳定，使其更易被矿化。