气候变暖可能引发植被演变，进而改变植物碳输入的组成和途径，调控土壤有机碳（SOC）动态。然而，植被演替和土壤地球化学特征的变化如何共同驱动SOC的储量及其不同稳定性组分响应气候变化的阈值，仍需要进一步探讨，而高山生态系统为回答这一问题提供了天然的实验场所。
中国科学院植物研究所刘玲莉研究组以白马雪山为研究对象，沿近2000米海拔梯度，采集了从亚热带阔叶林、温带针阔混交林、亚高山针叶林、亚高山灌丛到高山草甸等10个植被类型的植物和土壤样品，解析了土壤总碳及其不同稳定性组分的海拔分布格局和阈值动态。结果表明，在林线以下海拔每上升1000米，表层土壤和底土中的土壤碳浓度分别增加5.11%和2.11%，但超过林线后便趋于平稳。这一平稳现象是由颗粒有机碳（POM-C）的减少抵消了矿物相关有机碳（MAOM-C），尤其是铁/铝氧化物相关碳（Fe/Al-C）的持续增加所造成的。进一步分析发现，POM-C、MAOM-C和Fe/Al-C的不同反应与林线附近植物、微生物和土壤地球化学性质的突变密切相关。表层土壤POM-C的下降可能主要归因于植被过渡到亚高山灌丛时地上凋落物输入的减少，而底层土壤POM-C的下降与林线以上细根生物量的迅速减少密切相关。相比之下，稳定性土壤碳组分MAOM-C及其组分Fe/Al-C的积累主要受弱晶态的铁/铝氧化物的调节，同时也受到细根生物量和微生物生物量的调控。
该研究成果于4月25日在线发表于国际学术期刊Journal of Ecology。植物所博士研究生武运涛为论文第一作者，刘玲莉研究员为通讯作者。西班牙巴塞罗那自治大学JosepPeñuelas教授，云南大学张志明教授等参与了上述研究。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。
文章链接：https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/1365-2745.70055
海拔梯度上土壤碳储量及其不同稳定性组分的阈值动态变化