土壤中儲存著約2.4萬億噸碳，是陸地生態系統最大的碳庫，其微小變化會引起大氣CO2濃度的顯著改變。因此，闡明土壤碳穩定機制對于準確預測陸地碳循環與氣候變暖之間的反饋關系十分重要。然而，以往研究主要關注氣候、土壤有機質組成和礦物保護等非生物因素的作用，植物碳輸入如何影響不同層次土壤有機碳的周轉及其穩定性尚不清楚。
中國科學院植物研究所研究員楊元合研究組以青藏高原高寒草地為研究對象，基于樣帶調查、14C同位素技術以及全球尺度的整合分析等手段，揭示了植物碳輸入對不同層次土壤碳穩定性的影響差異。研究發現，隨著植物碳輸入增加，表層土壤碳穩定性減弱。同時，植物碳輸入超過其他非生物因素的作用，是影響表層土壤有機碳穩定性的關鍵因素。然而，隨著土壤深度的增加，植物碳輸入的調控作用逐漸減弱，礦物保護則成為決定深層土壤碳穩定性的主要因素。基于全球土壤14C數據庫的分析進一步證實了區域尺度上觀察到的“不同層次土壤碳穩定性調控因素存在差異”的規律。上述發現拓展了學術界關于土壤碳穩定機制的認識，為提高地球系統模型對土壤碳動態的預測能力提供了實驗依據。
3月12日，相關研究結果在線發表在Ecology Letters上。植物所研究員陳蕾伊為論文第一作者，楊元合為論文通訊作者。研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金等的資助。
植物碳輸入和礦物保護調控土壤有機碳的穩定性
