本報(bào)訊 近日,浙江農(nóng)林大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院、碳中和學(xué)院客座教授張小川在國(guó)際頂級(jí)期刊《自然》上發(fā)表了題為“樹(shù)種多樣性增加促進(jìn)了天然林土壤的碳氮積累”的研究論文。該研究探討了樹(shù)木多樣性和土壤碳、氮積累在天然林之間的關(guān)系,研究表明樹(shù)木多樣性可以增加十年森林土壤碳、氮的累積量。該研究發(fā)現(xiàn)更大的樹(shù)木多樣性與更高的土壤碳和氮的積累有關(guān),驗(yàn)證了生物多樣性操作實(shí)驗(yàn)的推論。浙江農(nóng)林大學(xué)為該論文共同通訊作者單位。
森林土壤中的碳儲(chǔ)量和氮儲(chǔ)量對(duì)于維持土壤肥力和調(diào)節(jié)全球氣候變化至關(guān)重要。土壤氮儲(chǔ)量對(duì)支持土壤氮循環(huán)和氮素有效性具有重要意義,從而推動(dòng)森林生態(tài)系統(tǒng)的碳同化和植物生長(zhǎng)。全球范圍內(nèi)植物多樣性迅速下降,導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)功能(包括土壤功能)退化。眾多生物多樣性控制試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)植物生物多樣可以增加生態(tài)系統(tǒng)中土壤的碳、氮儲(chǔ)量。
在森林中,土壤碳和氮循環(huán)是相互作用的,既是樹(shù)木多樣性的原因,也是樹(shù)木多樣性的結(jié)果。相比之下,較高的土壤碳和氮儲(chǔ)量往往更頻繁地出現(xiàn)在潮濕和較冷的地點(diǎn),因?yàn)檫@些條件減緩了分解和礦化過(guò)程,而不是降低了生產(chǎn)力。由于生態(tài)位互補(bǔ)性增強(qiáng),不同的樹(shù)木群落應(yīng)具有更高的生產(chǎn)力和更少的土壤氮損失。此外,因?yàn)榈厣虾偷叵碌蚵湮镙斎氲脑黾樱鄻有则?qū)動(dòng)的樹(shù)木生物量固碳和氮保留的增加預(yù)計(jì)將隨著時(shí)間的推移導(dǎo)致土壤碳和氮的更大積累。
然而,目前還不清楚基于生物多樣性控制試驗(yàn)得出的植物多樣性與土壤碳、氮儲(chǔ)量之間的這些正相關(guān)關(guān)系是否可以推廣到復(fù)雜的自然森林生態(tài)系統(tǒng)中。該研究首次在大空間尺度上發(fā)現(xiàn)樹(shù)木均勻度和功能多樣性的增加可以大大提高有機(jī)層和礦物層土壤的碳、氮積累,證明了生物多樣性控制試驗(yàn)的有效性,揭示了樹(shù)木多樣性對(duì)土壤碳氮積累的長(zhǎng)期影響。該研究認(rèn)為,促進(jìn)樹(shù)木功能多樣性(尤其是闊葉和針葉物種的混交林)不僅可以增加林地生產(chǎn)力,還可以緩解全球氣候變化并減少土壤退化。
森林碳匯能力的提升是如期實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的重要途徑之一,如何通過(guò)合理的經(jīng)營(yíng)管理措施來(lái)提升亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)的凈碳匯能力是應(yīng)對(duì)氣候變化亟需解決的重要科學(xué)技術(shù)問(wèn)題之一,亦是環(huán)境與資源學(xué)院、碳中和學(xué)院的重要任務(wù)之一。研究結(jié)果對(duì)于提升森林生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力具有重要指導(dǎo)意義,也為該校在“土壤質(zhì)量調(diào)控與碳匯功能提升”研究領(lǐng)域的拓展和深化指明了方向。陳勝偉