土壤有機(jī)碳（SOC）是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳庫(kù)，其穩(wěn)定性對(duì)全球氣候變化應(yīng)對(duì)至關(guān)重要。基于SOC的多庫(kù)特性解釋其穩(wěn)定性可以減少全球變化下SOC動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)的不確定性。作為SOC中的一個(gè)重要組分，鈣結(jié)合有機(jī)碳（OC-Ca）被認(rèn)為通過(guò)鈣橋作用增強(qiáng)SOC的穩(wěn)定性。然而，OC-Ca的大尺度分布規(guī)律、全球變化響應(yīng)及主導(dǎo)影響機(jī)制仍不明確。
基于全國(guó)范圍的野外調(diào)查和文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，本研究首次描繪了我國(guó)不同氣候帶和生態(tài)系統(tǒng)類型OC-Ca的空間分布，探明了氣候、植被和土壤性質(zhì)對(duì)OC-Ca的相對(duì)影響，并利用meta分析評(píng)估了OC-Ca對(duì)氮富集的響應(yīng)模式。
研究發(fā)現(xiàn)，OC-Ca約占SOC庫(kù)的 8%，且在旱區(qū)和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)儲(chǔ)量最為豐富。融合多層次與探索性統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明，全國(guó)尺度土壤無(wú)機(jī)碳是預(yù)測(cè)OC-Ca積累的主導(dǎo)因子。水分通過(guò)調(diào)節(jié)土壤pH和碳酸鹽沉淀，間接驅(qū)動(dòng)OC-Ca的空間格局。相比之下，交換性鈣與OC-Ca的關(guān)聯(lián)較弱，甚至呈負(fù)相關(guān)，這挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)觀點(diǎn)。研究還表明，盡管氮富集促進(jìn)了SOC儲(chǔ)存，但卻導(dǎo)致OC-Ca庫(kù)的損失。這一發(fā)現(xiàn)凸顯了氮富集可能削弱SOC穩(wěn)定性的潛在風(fēng)險(xiǎn)，為評(píng)估全球變化的生態(tài)后果提供了關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)?？偟膩?lái)說(shuō)，這項(xiàng)工作將土壤無(wú)機(jī)碳（碳酸鹽）與特定SOC組分的固存聯(lián)系起來(lái)，強(qiáng)調(diào)了其在SOC固持和穩(wěn)定中長(zhǎng)期被忽視的貢獻(xiàn)。研究成果不僅深化了對(duì)SOC穩(wěn)定機(jī)制的理解，也為制定針對(duì)性的土壤固碳管理策略提供了理論支撐。
在亞熱帶生態(tài)所張偉研究員和王克林研究員指導(dǎo)下，博士研究生唐力為第一作者，近期該研究以Soil Carbonate Dominates Calcium-Bound Organic Carbon Storage at the Continental Scale為題，在線發(fā)表在領(lǐng)域權(quán)威期刊Global Change Biology上。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
土壤碳酸鹽是OC-Ca積累的主導(dǎo)因子
氮富集減少了OC-Ca庫(kù)
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