GCB | 温带农业土壤中凋落物源有机碳固存量随土壤初始碳含量的增加而增加

本研究背景关注土壤有机碳（SOC）固存在长期大气CO2封存中的关键作用，特别是细粉粒和黏粒组分中的有机碳（OCfine）通常与矿物结合，相对稳定，但SOC饱和概念认为OCfine的额外碳储存能力有限，限制了进一步固碳。研究目的旨在评估21种温带农业土壤稳定额外OC的潜力，这些土壤在SOC含量、粉粒+黏粒含量和细组分OC负载方面存在差异，通过分析均匀13C标记凋落物在两年后的分解和回收情况，探究OCcoarse和OCfine组分中的碳保留机制。结论表明，凋落物源有机碳保留随初始SOC含量和细组分OC负载增加而显著增加，主要由OCcoarse组分驱动，表明当已有充足碳时微生物对添加碳的利用减少；而凋落物源OCfine形成与初始SOC和细组分OC负载负相关，但当标准化为实际分解凋落物量时，初始SOC和质地不影响OCfine形成效率。NanoSIMS显示凋落物源OC在微观斑块中形成，部分与OM和矿物主导位点重叠，揭示初始SOC含量、细组分OC负载或土壤质地可能不是新OCfine形成的主要限制因素，相反，增加初始SOC含量通过延缓矿化对凋落物源OC保留有积极影响。