土壤有机碳（SOC）是陆地生态系统中最大碳库，SOC的保存和积累是维持粮食生产和应对气候变化危机的关键。土壤碳在空间和时间尺度上的定量变化研究被认为是陆地生态系统碳收支和全球碳循环研究中最具挑战性的问题。
中国科学院亚热带农业生态研究所农田生态中心研究人员依托中国科学院桃源农业生态试验站不同土地利用方式长期定位试验（1995年-），研究发现24年土地利用/覆被变化（LUCC）过程中，早期（农田<15年，自然恢复<10年）活性有机碳（LOC）显著下降，而稳定性有机碳（SSOC）显著增加，SOC整体变化不大；随后SOC、LOC和SSOC均呈现增长趋势，SSOC对SOC的增长起主导作用。自然恢复和农田土壤微生物残体碳对SOC的贡献比例较大，但两种土地利用方式下差异不显著。与农田相比，自然恢复土壤中较高的SOC含量归因于植物来源碳对SOC的贡献。优势菌群和土壤氮含量是调节农田和自然恢复土壤微生物源和植物源碳的主要生物和非生物因子。本研究在同一田块尺度揭示SOC时间变化规律及微生物调控机制，强调了植物和微生物来源碳对长期SOC固持的协同作用，提升了对亚热带红壤碳循环特征的认识，并为全球基于自然的气候解决方案提供科学依据。
该项研究近期以题为Differential contribution of microbial and plant-derived organic matter to soil organic carbon sequestration over two decades of natural revegetation and cropping发表在土壤学领域一区期刊Science of the Total Environment上。该研究得到了国家生态科学数据中心和国家重点研发等项目的共同资助。
农田和自然恢复土壤有机碳时间演替及来源分析概念图
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