狼牙委陵菜入侵增强了植物碳密度，但驱动了退化典型草原生长季早期土壤有机碳的垂直再分配

《BMC Plant Biology》：Stellera chamaejasme encroachment enhances plant carbon density but drives vertical soil organic carbon redistribution in degraded typical steppe during the early growing season

　　

摘要

背景

由于不合理放牧，毒性杂草狼毒（*Stellera chamaejasme*）的扩张正在改变内蒙古退化草地中的植物组成和土壤性质。然而，狼毒入侵对植物碳密度及土壤有机碳（SOC）垂直变化的影响尚不清楚，这阻碍了对退化草地碳储量的准确估算。

方法

本研究在内蒙古典型草原生长季早期比较了三种植被退化类型：狼毒入侵退化草地（SS）、非狼毒入侵退化草地（NS）和非退化天然草地（CK）。我们旨在阐明植物碳储量、0–50 cm土层中SOC各组分的垂直分布差异及其潜在驱动机制。

结果

在典型草原生长季早期，SS通过更高的地上植物生物量和地下植物碳含量，维持了与CK相当的植物碳密度，而两种退化类型的SOC总密度（0–50 cm）均有所降低。此外，SS引发了显著的SOC垂直再分配。与NS相比，SS在表土（0–10 cm）中SOC显著升高，在10–20 cm层水平相似，在20–50 cm层含量显著降低。特别是，SS样地在最上两层（0–20 cm）中的颗粒有机碳（POC）显著较高。此外，偏最小二乘路径模型表明，控制SOC的机制随深度变化，从地表（0–20 cm）由植物驱动的POC输入转变为30 cm以下由土壤性质控制的矿物结合有机碳（MAOC）稳定。

结论

我们的发现表明，狼毒入侵是一种独特的退化途径，在内蒙古典型草原生长季早期显著改变了碳储存格局。狼毒入侵导致的植物和表土碳密度增加需要谨慎解读，因为其与深层土壤碳库和生态系统长期稳定性之间可能存在权衡关系。