白彦福课题组揭示高寒退化草地土壤有机碳恢复的精准路径
2025年12月04日 14:25
近日,四川农业大学白彦福特聘教授课题组联合国内外多家科研机构,在国际高水平期刊《Advanced Science》发表关于高寒草地恢复的重要研究成果。该研究揭示了在青藏高原极度退化草地中,长期“主动恢复”比“被动恢复”更能有效促进土壤有机碳的积累,为退化生态系统的修复与碳汇提升提供了新思路。
研究团队在青藏高原开展长达10年的对比实验,分别考察了“主动恢复”(如人工播种、添加肥料等人工干预措施)和“被动恢复”(主要依靠自然恢复)对土壤碳库的影响。结果发现,主动恢复能显著缓解土壤中微生物的“氮缺乏”问题,改善幅度达44%–71%,从而促使微生物调整其“碳利用策略”,更有利于土壤碳的积累。
经过10年恢复,主动恢复区域的土壤有机碳储量显著增加:表层土壤从0.81 kg/m²升至3.15 kg/m²,下层土壤从0.54 kg/m²增至3.08 kg/m²。其中,与矿物结合的有机碳增长尤为突出,增幅达621%–1071%,成为碳积累的主要贡献者。这种形态的碳更为稳定,有利于长期储存。相比之下,被动恢复对氮缺乏的缓解作用较弱,碳积累效果不明显。
研究进一步指出,主动恢复中豆科植物的固氮作用提高了土壤氮素有效性,改变了微生物的“资源分配策略”,从而推动土壤结构改善和碳积累过程。该成果为高寒退化草地的生态恢复提供了理论依据,也为提升区域土壤碳汇能力、应对气候变化提供了科学参考。
该研究由四川农业大学、德国柏林自由大学、西班牙巴塞罗那自治大学、海南大学及中国科学院地球环境研究所等单位合作完成。四川农业大学草业科技学院2023级博士研究生弓晋超(CSC资助牛津大学联合培养博士)、孙飞达教授和已毕业硕士研究生吴菁菁为共同第一作者,白彦福特聘教授为通讯作者。研究获国家自然科学基金、国家外专局高端引智项目、四川省自然科学基金等项目支持。
原文链接:http://doi.org/10.1002/advs.202510549