中國科學院華南植物園恢復生態(tài)學團隊聯(lián)合美國、澳大利亞和西班牙等多國科研機構，在熱帶森林土壤碳匯機制研究中取得重要進展。研究團隊選取熱帶地區(qū)同一演替序列下的典型森林類型(包括馬尾松林、針闊混交林和季風常綠闊葉林)，開展了為期兩年的野外原位培養(yǎng)實驗。通過結合內生長袋與同位素示蹤技術，并調控內生長袋網孔尺寸，實現(xiàn)了對根系與外延菌絲在土壤碳輸入中相對貢獻的精確區(qū)分與量化。

研究結果表明，根系對土壤有機碳的年均凈貢獻為1.2 mg C g?1土壤，是外延菌絲(0.32 mg C g?1土壤)的近4倍。根系不僅顯著促進新碳的固定，還可抑制原有有機碳的分解，從而實現(xiàn)土壤碳的凈積累。此外，根系輸入主要促進顆粒有機碳(POC)的積累。

研究還發(fā)現(xiàn)，不同演替階段的熱帶森林其碳輸入策略存在明顯差異：演替早期以叢枝菌根植物為主，依靠快速周轉的根系大量輸入碳;中期轉為以外生菌根真菌為主，菌絲壽命更長、碳輸入更穩(wěn)定;至演替晚期，則形成功能互補的穩(wěn)定碳匯機制。

該研究系統(tǒng)闡明了根系與菌絲在熱帶森林土壤碳匯中的相對作用，凸顯了根系性狀在碳固存中的核心地位。研究人員建議，在熱帶森林恢復與管理中，應優(yōu)先選用具備高效碳輸入能力的樹種，并結合菌根共生策略，以提升土壤碳匯功能。該成果深化了對熱帶森林碳循環(huán)機制的理解，也為全球熱帶地區(qū)的生態(tài)恢復提供了科學依據。

該研究首次系統(tǒng)揭示了植物根系在土壤有機碳積累中的主導作用，其貢獻約為外延菌絲的4倍。相關研究成果已近日發(fā)表在國際生態(tài)學權威期刊Global Change Biology上，為熱帶森林碳匯管理提供了新視角。論文共同第一作者為中國科學院華南植物園鶴山站博士生陳曉琳與博士后牟之建，劉占鋒研究員與王俊研究員為共同通訊作者。研究獲得了廣東省基礎與應用基礎研究旗艦項目和國家自然科學基金等資助。

圖. 根系與外延菌絲影響土壤有機碳動態(tài)及凈變化的概念圖。描述了新SOC形成、原有SOC激發(fā)效應及其與SOC組分(如木質素、DOC和微生物來源碳)之間的關系。綠色箭頭表示正向效應，灰色箭頭表示負向效應。變化速率指有無根系或菌絲處理間濃度的相對差異。POC：顆粒有機碳;MAOC：礦物結合有機碳。