抚育间伐作为一种基于林分密度调控的森林管理措施，在提升防护林生态系统服务功能，尤其是碳汇能力方面具有良好效果。其主要通过影响林下小气候和土壤物质输入来改变植物和微生物来源碳对SOC的贡献，这种贡献差异影响了土壤微生物对碳的利用，最终影响土壤的碳排放。然而，目前仍缺乏对抚育间伐后植物和微生物来源碳对SOC贡献差异的有效表征。同时，该差异如何影响微生物驱动的土壤碳排放（即土壤微生物呼吸，SMR），以及土壤激发效应在该过程中的贡献等科学问题尚未得到解答。
因此，该研究以抚育间伐海岸带防护林（主要是麻栎和黑松）为研究对象。通过测定分子水平生物标志物的方法分别定量植物和微生物来源碳的含量，以及向不同来源有机碳组成的土壤中添加13C标记的葡萄糖溶液进行30天的室内培养实验，定量不同来源有机碳组成的土壤的激发效应和SMR。目的是量化抚育间伐条件下不同来源SOC含量的变化，以及该变化对土壤激发效应和SMR的影响。研究发现抚育间伐增加了土壤微生物来源碳，这部分碳主要由真菌来源碳贡献。土壤激发效应的降低则主要与抚育间伐提升了F/B有关，上述机制可能由抚育间伐条件下的土壤pH变化驱动；同时，抚育间伐降低了SMR，土壤激发效应是SMR变化的重要驱动因素。该项研究将有助于加深对抚育间伐影响土壤碳固存和稳定机制的理解，对于提升我国防护林质量和系统稳定性、增强固碳增汇能力具有重要意义。
图1 抚育间伐防护林土壤激发效应和土壤微生物呼吸及其影响机制
高鹏教授和张子胥副教授为文章的共同通讯作者，硕士研究生王贵芳和博士研究生郝茗为共同第一作者，山东农业大学为第一完成单位。该研究得到中央财政林业科技示范项目、国家自然科学基金和国家林业和草原局泰山森林生态研究站项目的资助支持。
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https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2024.112447
