研究背景
菌根与凋落物分解
亚热带森林中正在分解的叶凋落物(左)和根凋落物(右) (照片来源：奚梅杰)
新方法
运输根环割法
研究发现
凋落物类型和土壤湿度是关键因素
当碳输入被切断后，叶片凋落物的分解速度普遍减慢，原因可能是激发分解者活动的碳供应减少。而根系凋落物的分解则表现出与土壤水分条件的显著相关性：在干燥土壤中分解速度加快，而在湿润土壤中则明显减慢。
对于土壤水分如何影响凋落物分解，我们提出了一种潜在解释：土壤水分决定了微生物主要依赖根际分泌物还是凋落物作为主要碳源，从而影响分解过程的模式和动态。在干燥的土壤中，植物根系会向土壤中释放更多根际分泌物。这些分泌物就像微生物的“快餐”。因此，微生物会优先消耗这些分泌物，而不是分解较难分解的物质，比如凋落物，从而导致整体分解速度减慢。当通过环割切断根际分泌物的供应后，微生物只能转而分解凋落物，从而加快了分解速度。根系在湿润的土壤中释放的分泌物较少，微生物更多地依赖凋落物而不是分泌物作为主要碳源。尽管如此，少量的分泌物也起到催化剂的作用，增强微生物的活性，帮助它们更高效地分解凋落物。当环割切断了分泌物供应，这种激发效应随之消失，分解速度也因此减慢。
出乎意料的是，树种的菌根类型（丛枝菌根和外生菌根）对环割处理的分解效应影响不大。相较之下，分解速率的变化主要由土壤水分条件和凋落物类型驱动。
研究意义
干扰和干旱交互作用对森林凋落物碳汇的影响
这一研究强调了局部土壤条件（如湿度）在森林生态系统应对干扰时的重要性。以往的研究多关注树种或其菌根类型的作用，而我们的研究表明，环境因素可能同样重要，甚至更为关键。当前，自然和人为扰动（如病虫害、风倒和采伐）正越来越多地干扰区域和全球范围内的光合作用，减少地下碳分配。随着气候变化的加剧，降雨模式更加不稳定，干旱可能更为频发。因此，理解碳分配和土壤湿度之间的相互作用如何塑造地下过程变得至关重要。在气候变化和干扰的共同作用下，森林能否保持其碳汇角色，还是可能转变为碳源？我们的研究为预测这些潜在转变并制定缓解策略提供了新的见解。
文章链接：https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2745.14453
期刊Blog介绍：https://jecologyblog.com/2024/12/10/above-ground-disturbances-and-below-ground-litter-decomposition/
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