土壤碳含量增加导致有机物持久性下降

《Nature Communications》：Declines in organic matter persistence with increased soil carbon

　　

摘要

土壤有机质（SOM）的持久性对于预测碳-气候反馈机制至关重要，然而，在不同环境梯度下，土壤有机碳（SOC）的增加如何影响SOM的长期持久性仍不清楚。本研究结合全球数据集，分析了降水梯度变化对土壤放射性碳、SOM物理化学组成以及微生物碳利用效率的影响。研究结果表明，随着SOC含量的增加，无论是在特定研究区域还是全球范围内，其持久性都通过放射性碳特征呈现下降趋势。这一现象表明，高SOC含量的土壤中，较年轻的、循环速度较快的碳元素占比逐渐增加，而较老的、稳定性较高的碳元素则相对减少。植物提供的碳输入对SOM的持久性有重要影响，且与较年轻、持久性较低的SOC相关。虽然微生物的碳利用效率会随SOC含量上升而提高，但较高的碳利用效率并不一定意味着更强的长期稳定性。我们的研究结果表明，仅凭SOC含量难以准确判断土壤碳的长期持久性，同时也强调了在地球系统模型中充分考虑植物碳输入及微生物作用对维持土壤碳稳定性的重要性。