根系输入对森林土壤碳库及碳循环的影响研究进展

作     者：黄梓敬 徐侠 张惠光 蔡斌 李良彬 HUANG Zijing;XU Xia;ZHANG Huiguang;CAI Bin;LI Liangbin

作者机构：南京林业大学生物与环境学院江苏南京210037 武夷山国家公园科研监测中心福建武夷山354300 

出 版 物：《南京林业大学学报（自然科学版）》 (Journal of Nanjing Forestry University：Natural Sciences Edition)

年 卷 期：2022年第46卷第1期

页      面：25-32页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金项目(31700376) 江苏省高等学校自然科学研究重大项目(17KJA180006) 江苏省“六大人才高峰”计划(JY-041&TD-XYDXX-006) 江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD) 南京林业大学“5151”人才计划项目(2018)。 

主　　题：森林生态系统 根系输入 土壤碳库 碳循环 

摘      要：植物根系输入是森林土壤碳库的重要来源。全球气候变化可能引起森林地下部分碳通量改变,进而影响森林土壤碳库及碳循环。笔者综述了根系输入对土壤碳累积、土壤活性碳库(包括土壤微生物生物量碳和可溶性有机碳)和土壤碳库稳定性的影响,综合分析了森林土壤呼吸、土壤微生物和土壤酶活性对根系输入变化的响应。分析发现:(1)根系输入减少可能减弱根际的激发效应,使土壤有机碳(SOC)短期增加,但从长期来看根系输入的缺失会导致SOC的减少;(2)根系分泌的一些物质促进土壤初始团聚体的形成,但其对矿物-有机质结合物稳定性的影响还不完全清楚;(3)根系输入减少会降低土壤呼吸作用;(4)微生物群落结构对根系输入变化的响应主要取决于微生物对底物质量和数量的适应,而这些响应在不同森林生态系统间可能也有差异;另外,酶合成主要取决于与微生物生长相关的资源分配到酶生产中的成本效率。目前,关于根系输入对碳循环,特别是土壤呼吸的研究比较多,但根系输入物组成复杂,微生物与酶对不同根系输入物的响应机制尚不清楚,这些响应在不同森林生态系统中也有差异;此外,根系输入对土壤碳库稳定性的作用常被忽视,根系与微生物的相互作用对碳循环和土壤碳库稳定性的影响还有很大不确定性。建议加强植物根系、土壤和微生物的相互关系研究,以深入理解气候变化背景下森林生态系统碳循环。