

土壤是陆地生态系统中最大的有机碳库,其碳储量远超植物与大气碳库。森林生态系统储存了全球约45%的土壤有机碳,在全球碳循环调控中发挥着关键作用。施用生物质炭被认为是增强土壤碳封存与改善生态功能的潜在有效措施。然而,长期施用生物质炭对亚热带森林土壤可溶性有机碳、氮动态及微生物群落的长期影响尚不明确。
本研究在浙江天童亚热带森林开展了为期12年的野外定位实验,设置三种生物质炭施用水平:0、10和30 t ha−1,探究了生物质炭对土壤活性碳、氮组分及微生物群落的长期效应。结果表明,生物质炭添加显著提高了土壤可溶性有机碳(EOC)和可溶性有机氮(EON)含量,且高施炭量处理的效果更为显著。微生物群落分析显示,生物质炭处理提高了细菌多样性,其中假单胞菌门相对丰度上升,酸杆菌门和放线菌门丰度下降;真菌多样性则呈降低趋势,主要表现为担子菌门丰度减少和毛霉菌门丰度增加。微生物网络分析进一步表明,细菌网络的复杂性与稳定性随施炭量增加而增强,而真菌网络仅在低施炭量条件下维持较高的结构与功能稳定性。
综上,研究从微生物群落调控与碳、氮转化角度,阐明了长期生物质炭输入如何影响亚热带森林土壤碳、氮循环,为基于生物质炭的森林土壤碳封存强化与微生物功能调控策略提供了长期实验证据与理论依据。
该成果近期发表于国际学术期刊Forest Ecology and Management。华东师范大学生态与环境科学学院研究生毛欣钰为论文第一作者,周小奇教授为通讯作者。合作者包括华东师范大学研究生张恂、李斐,以及澳大利亚达尔文大学徐承远教授。该研究受到上海市农业科技创新项目(2024-02-08-00-12-F00018)等资助。

整理| 华东师范大学研究生 毛欣钰
编辑| 华东师范大学研究生 吴海坤
审核| 华东师范大学研究生 吴海坤 周小奇

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