森环森保所研究揭示了光叶苕子覆盖对柑橘园土壤有机碳积累的调控机制

图:光叶苕子覆盖下柑橘园土壤有机碳积累机制

土壤有机碳是土壤健康的关键驱动力，其物理组分和生物来源决定了土壤有机碳的形成和积累。果园的传统管理方式常导致土壤退化和有机碳的流失，影响果园的长期生产力。近年来，豆科绿肥因能改善土壤健康而受到关注。然而，果园种植绿肥对土壤生物来源碳和有机碳组分的作用机制尚不明晰。

森环森保所气候变化与生态系统管理学科组，依托湖北秭归三峡库区森林生态系统定位观测研究站，以清耕（对照）和光叶苕子覆盖处理的柑橘园为研究对象，探究光叶苕子覆盖后柑橘根际、非根际土壤有机碳组分的垂直分布特征及生物来源碳的变化机制。研究表明，（1）光叶苕子覆盖连续两年均显著增加了表层的有机碳含量（年增量为7%），以及各层的闭蓄态颗粒有机碳含量（36.58%~65.49%）；在光叶苕子生长和腐解时期分别增加了柑橘根际34.13%、56.01%的闭蓄态颗粒有机碳含量。（2）光叶苕子覆盖还显著增加了52.44%、20.63%的木质素酚含量及其对有机碳的贡献比例，这主要源于碱解氮含量、真菌和细菌比值以及丛枝菌根真菌和腐生真菌比值的增加。（3）光叶苕子覆盖还稀释了真菌（－4.39%）和细菌（－2.71%）残体碳对有机碳的贡献比例，但微生物残体碳含量没有显著变化，这主要得益于可溶性氮、碱解氮和交换性钙离子含量的增加维持了其稳定性。总的来说，光叶苕子覆盖通过增加植物碳输入，驱动表层木质素酚的积累快于微生物残体碳，提高闭蓄态颗粒有机碳含量以提升柑橘园根际和非根际土壤有机碳含量。这些结果支持了绿肥覆盖对果园土壤有机碳的改善和土壤健康的作用，还能为果园绿肥覆盖管理提供科学依据。

相关研究成果于2025年2月分别发表在国际学术期刊《Applied Soil Ecology》（2区Top期刊，IF=4.8）、《林业科学》（EI收录）。森环森保所博士研究生张佳佳为论文第一作者，曾立雄研究员为通讯作者。本研究得到国家自然基金项目（32130074；32301670；32172671）和院基金（CAFYBB2022XD001）的共同资助。