森林是土壤碳储量最大的生态系统之一，全球变化情景下多种环境因素的改变可能通过影响植物地上和地下碳输入过程，驱动森林碳循环。植物根系和凋落物输入都是土壤碳库的重要来源，既可以通过连续分解促进新的土壤有机碳积累，也可以加快微生物周转而促进土壤碳释放，但二者对土壤呼吸速率的贡献仍不清晰。
为此，河北大学万师强团队依托位于亚热带-暖温带气候过渡带的森林碳输入实验平台，探究了针叶林、阔叶林和针阔混交林中凋落物添加/去除、植物去除及其交互作用对土壤呼吸的影响。研究结果表明，凋落物添加分别提高针叶林、阔叶林和混交林土壤呼吸速率9.57%、15.5%和24.5%，而凋落物去除抑制针叶林和阔叶林土壤呼吸4.06%和8.30%，对混交林则无影响，这主要是受到碳输入处理下林下小气候和土壤激发效应等的变化影响。根系去除对不同林型土壤呼吸的抑制作用与凋落物去除无显著差异，归因于地上和地下碳输入的减少对土壤微生物生物量的抑制效应相似。此外，土壤呼吸对不同碳输入方式的响应受到森林类型的影响：在单一林型的森林中，凋落物添加/去除与植物去除存在交互作用；而在混交林中，不同碳输入方式表现为加和效应。这些研究结果对合理调控森林植物来源的碳输入，降低气候变化情景下土壤碳损失具有重要意义。
上述结果发表在农林科学领域主流期刊Agricultural and Forest Meteorology上。河北大学生命科学学院冯佳胤研究员为论文第一作者，万师强教授为通讯作者，河北大学宋健研究员、茹靖益副研究员和邱雪丽实验师为论文共同作者。该项研究得到河北省自然科学基金(C2022201042)和河北省高等学校科学技术研究项目等资助。
论文信息：Feng, J., Wang, C., Gao, J., Ma, H., Li, Z., Hao, Y., Qiu, X., Ru, J., Song, J., Wan, S*. 2024. Changes in plant litter and root carbon inputs alter soil respiration in three different forests of a climate transitional region. Agricultural and Forest Meteorology 358: 110212. (中科院一区，IF5-year = 6.3)
图1. 凋落物添加/去除和植物去除对针叶林、阔叶林和针阔混交林土壤呼吸的影响
