长期增温重塑森林土壤有机碳“质量”而非“数量”

土壤作为陆地生态系统最大的碳库，其对气候变暖的响应长期存在学术争议，分歧主要源于实验条件、生态系统类型及观测时长的差异。针对“土壤碳库对增温是否稳定”这一核心科学问题，森环森保所研究团队创新构建了“双维验证”体系：一方面，在暖温带（河南宝天曼）与南亚热带（广西友谊关）两个壳斗科树种为主的森林生态系统同步开展长达12年的野外土壤红外加热增温实验（平均增温1.21℃），突破了单一生态系统和短期观测的局限；另一方面，整合全球73项研究、222组森林增温实验数据开展荟萃分析，系统验证结论的普适性。揭示了长期增温下森林土壤碳库的响应规律与内在机制，为不同气候带森林实施差异化碳汇管理策略、全球变化背景下森林碳汇功能精准评估提供了关键科学依据。

研究发现，在《巴黎协定》控温目标范围内的温和增温（<2℃）条件下，森林土壤有机碳总量可长期保持稳定。荟萃分析进一步明确了关键阈值：仅当增温幅度超过2℃且持续超过12年时，土壤碳库才会出现显著损失。更为关键的是，尽管总碳储量未发生明显变化，增温已深刻改变了土壤有机碳的化学组成与稳定性机制——温带森林中矿物结合态碳减少、木质素分解加速，碳稳定性趋于降低；而亚热带森林则呈现难分解化合物积累特征，碳稳定性趋向增强。这种气候带分异的响应模式，揭示了土壤碳循环对增温的复杂适应机制，凸显了评估碳库“质量”与“稳定性”的重要性。

上述研究结果以“Mild Decade-Warming Shifts Soil Organic Carbon Composition Without Altering Total Stock in Temperate and Subtropical Forests”为题在生态学国际顶级期刊《Ecology Letters》发表。森环森保所已毕业博士杨予静为论文第一作者，王晖研究员为通讯作者，刘世荣院士、博士生王健，新西兰林业研究所薛建明研究员、Peter Clinton，河南大学刘彦春教授和热林中心陈琳、明安刚、田祖为研究员等为主要合作者。研究得到中国林科院基本科研业务费、国家自然科学基金项目和中国-新西兰气候变化与森林生态系统联合实验室等资助。