進展1
研究團隊在環境與生态領域期刊《Journal of Cleaner Production》發表題為“Soil organic carbon stock in China’s tea plantations and their great potential of carbon sequestration”（我國茶園土壤有機碳儲量及其巨大的碳彙潛力）的研究論文。王丹博士為該論文第一作者，楊萬勤教授為通訊作者。
土壤在全球碳循環過程中起着重要作用。土壤有機碳儲量随地理環境、氣候變化和人類活動的影響産生變化。作為茶葉種植（占全球70%）和産量（40%）大國，我國茶葉種植面積逐年增加，且茶園土壤面臨着嚴重的退化問題，但少有研究關注茶園土壤有機碳儲量及其影響因素。本文通過收集322篇研究文獻的1723組數據，估算了我國茶園土壤有機碳儲量及其時空變化和影響因素。研究結果表明我國茶園土壤有機碳儲量為207.13 Tg，其中124.58 Tg貯存于0-20cm的表層土壤中。茶園土壤有機碳平均密度為59.17 Mg ha-1，範圍為0.9 - 589.54 Mg ha-1，表現出巨大的碳彙潛力。茶園土壤有機碳儲量表現出明顯的三向地帶性和顯著的種植區之間的差異。另外，茶園土壤有機碳儲量明顯受到土壤類型和管理方式的影響。茶園土壤有機碳儲量與土壤pH和氮磷鉀營養元素含量間有明顯的相關性。同時，土壤有機碳儲量随植茶年限的增加而增加。本文研究結果增加了對茶園土壤有機碳儲量和影響因素的認識，為提高茶園土壤有機碳儲量，緩解氣候變化提供支撐。
圖1 我國茶園分布和種植面積變化
圖2 茶園土壤有機碳儲量空間分布差異
圖3 地理、氣候因子和植茶年限對茶園土壤有機碳儲量的影響
圖4 土壤類型和養分含量對茶園土壤有機碳含量的影響
論文鍊接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0959652623026434?dgcid=coauthor
進展2
研究團隊在土壤學領域期刊《Geoderma Regional》發表了題為“Zonal patterns and driving factors of soil organic carbon density in Zhejiang Province, China”（浙江省土壤有機碳密度空間變化和驅動因素）的研究論文。實驗員李旭清為該論文第一作者，楊萬勤教授為通訊作者。
浙江省作為中國經濟最發達的地區，土地管理曆史長久且密集，這導緻了土壤有機碳密度在不同生态系統中空間分布模式以及驅動因子的異質性。本研究基于公開出版物構建了一個綜合數據集，并利用該數據集分析了浙江省從2000年至2020年期間土壤有機碳的空間分布規律以及驅動因素。我們的主要結果表明，在浙江省，人為管理的土地類型的土壤有機碳密度要低于無管理的土地，進而推斷出人為管理削弱了降水和氣溫對于土壤有機碳密度影響的結論。本研究對于土地管理應對全球氣候變化的政策制定提供了支撐。
圖1 不同管理土地類型SOCD的差異
(a)管理土地和非管理土地；(b)管理/非管理植被類型
圖2 預測SOCD的驅動因素的随機森林模型排序
(a)管理土地；(b)非管理土地；(c)所有土地
論文鍊接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352009423000755
進展3
研究團隊在土壤學領域期刊《Catena》發表了題為“Characteristics and intrinsic influencing factors of log humification depend on wood traits in a subalpine forest”(亞高山倒木的腐殖化特征和内在影響因素取決于倒木木質特性)的研究論文。王壯博士為該論文的第一作者，楊萬勤教授為通訊作者。
倒木在生物多樣性保育、涵養水源、森林更新以及森林碳和養分循環等方面發揮着十分重要的作用。倒木在森林生态系統中的儲量巨大，其碳儲量幾乎是凋落物碳儲量的兩倍。倒木緩慢的分解速率和持續的碳和養分輸入對土壤有機質的積累具有顯著的積極作用。當前的研究強調倒木木質特性對倒木分解速率具有較強的影響，而對倒木腐殖化過程的影響缺乏必要的關注。亞高山森林生态系統自然幹擾頻繁，倒木儲量較大，土壤較為貧瘠，研究該生态系統中倒木腐殖化特征及影響因素對理解倒木分解和土壤有機質的形成具有重要的意義。我們的研究表明，倒木樹皮、邊材和心材的腐殖化過程差異顯著，且邊材的腐殖化過程最長。倒木基質質量對樹皮腐殖化過程的影響作用較小（解釋度2-16%），對邊材腐殖化有顯著影響（解釋度18-43%）。木質素含量和以N和P養分狀況為主的養分狀況是影響倒木腐殖化的主要因素。我們的研究證實了木質素來源的有機質對土壤有機質的形成具有重要作用，較高比例的倒木邊材可能亞高山森林土壤有機質的形成和積累具有積極作用。
圖1 不同腐解等級樹皮、邊材和心材腐殖質物質的積累速率
圖2 基質質量對樹皮、邊材和心材腐殖化過程的影響
論文鍊接：https://doi.org/10.1016/j.catena.2022.106788
進展4
研究團隊在環境與生态學領域期刊《Global Ecology and Conservation》發表了題為《Changes in soil bacterial communities and functional groups beneath coarse woody debris across a subalpine forest successional series》（粗木質殘體下土壤細菌群落和功能随亞高山森林演替的變化）的研究論文。王芝慧博士為該論文的第一作者，楊萬勤教授為通訊作者。
粗木質殘體作為森林生态系統的基本組成之一，在保育土壤微生物多樣性方面具有重要的功能。次生演替的發生使森林處于不同演替狀态，導緻粗木質殘體的腐爛等級和徑級豐富多樣，使其孕育的細菌群落和功能類群也随之發生變化，但尚為得到充分研究。因此，本文基于川西亞高山天然次級演替森林平台，選取6個（高灌林、闊葉林、混交林、中齡林、成熟林和過熟林）處于不同演替階段的森林，分析不同腐爛等級和徑級的粗木質殘體下土壤細菌群落組成和功能類群差異。研究發現，森林演替和粗木質殘體腐爛等級顯著改變土壤細菌群落結構，但在不同徑級下變化不明顯。土壤細菌群落α多樣性随演替下降，在不同腐爛等級和徑級下沒有顯著差異。群落組成方面，變形菌門和酸杆菌門是所有土壤中的優勢類群，它們的相對豐度随着演替而變化。功能類群方面，化學異養和有氧化學異養是所有土壤中的優勢功能類群；重要的是，固氮作用相關的群落和功能類群大量富集在更高腐爛等級的倒木下。相關性分析發現，土壤全氮含量和碳氮比是影響固氮相關細菌群落的關鍵負調控因子，而土壤溫度正調控、粗木質殘體儲量負調控倒木下土壤細菌群落的組成和功能。綜上所述，不同演替階段森林中不同直徑和腐爛程度的粗木質殘體具有獨特的細菌門和屬，固氮菌與高度腐爛的倒木具有更高的關聯性，可能表明森林生态系統中更長久的粗木質殘體的存在可以刺激生态系統固氮。
圖1 演替降低土壤細菌群落α多樣性
圖2 演替和腐爛程度改變土壤細菌群結構
圖3 土壤溫度和粗木質殘體儲量顯著調控倒木下土壤細菌群落多樣性、組成和功能
論文鍊接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0341816222007743?via%3Dihub
進展5
研究團隊在環境與生态學領域期刊《Frontiers in Ecology and Evolution》發表了題為“Seasonal dynamics of sediment organic carbon storage for the upper streams of the Yangtze River”（長江上遊森林溪流沉積物有機碳儲量的季節動态）的研究論文。侯建峰博士為該論文第一作者，楊萬勤教授為通訊作者。
森林溪流中，90%的有機碳儲存在沉積物中，在全球碳循環中起着至關重要的作用。雖然森林溪流廣泛分布在不同的森林區域，但森林沉積物有機碳的季節動态尚未得到充分研究。本文在四川長江上遊亞高山針葉林流域，選取15個代表性森林溪流，對其水體沉積物中0-5 cm的有機碳進行了5個關鍵時期的采樣，并分别為融雪期、生長季早期、生長期、生長季後期和季節性雪被期進行了為期一年的調查，并采用重鉻酸鉀外加熱法測定其有機碳濃度。結果發現在為期一年的調查中，15條河流在5個關鍵時期的沉積物有機碳濃度範圍為6.39 ~ 458.93 g kg- 1，平均值為4.56 g kg- 1。相應的，其有機碳儲量在2.05 ~ 310.56 kg m−2之間，平均值為46.03 kg m−2。各溪流的最大和最小有機碳儲量分别在生長季後期和融雪季。各溪流上遊、中遊和下遊沉積物有機碳儲量分别為1.31 ~ 218.05、1.29 ~ 182.64和0.99 ~ 190.38 kg m−2，平均值分别為39.36、36.58和37.93 kg m−2。在5個關鍵時期，上遊和下遊碳儲量的平均比值在0.10 ~ 6.31之間，平均為1.43，這表明森林水體沉積物可能具有重要的碳源作用。此外，通過回歸分析發現，季節變化主要受降水、溫度、沉積物深度和凋落物碳輸入共同調控。這些發現表明，森林河流成分可能在亞高山森林及其鄰近河流的碳地球化學循環中起着至關重要的作用。
圖1 内陸水生系統在全球碳平衡中作用的簡化示意圖
圖2 長江上遊亞高山森林河流沉積物中有機碳濃度的動态變
LGS、SSC、SMS、EGS和GS表示采樣期，即生長後期(LGS: 9 ~ 10月)、季節性雪被期(SSC: 11 ~次年4月)、融雪期(SSC: 4 ~ 5月)、生長早期(EGS: 5 ~ 6月)和生長季(GS: 7 ~ 8月)。縱坐标的值是在此期間15條溪流的累積值。不同的小寫字母表示不同時期之間的顯著差異(p＜0.05)，相同字母表示無顯著差異。
圖3 長江上遊亞高山森林河流沉積物有機碳儲量動态
圖4 長江上遊亞高山森林河流沉積物有機碳儲量動态
圖5 長江上遊亞高山森林溪流上下遊沉積物有機碳儲量比值
論文鍊接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fevo.2023.1093448/full
