成都生物研究所在火灾对全球森林土壤碳循环中取得进展

　　

 土壤是陆地上最大的有机碳库。土壤有机碳累积可作为稳定的碳库，有助于减缓大气中二氧化碳的积累。森林约占陆地碳汇的82%。了解森林土壤中的碳动态对于准确评估全球碳收支和气候变化的影响至关重要。火灾是森林生态系统中主要的自然干扰之一，它影响着这些生态系统的结构、多样性、碳（C）和能量平衡。火灾不仅通过消耗植被和土壤有机质直接影响了碳储量，它还改变了非生物环境（如土壤温度和水分有效性）、土壤有效养分以及有机质的数量和质量。这些变化都会影响土壤微生物活性和植物生长，进而控制生态系统与大气之间的C交换。探究火灾对土壤碳循环的影响，有助于揭示火干扰对森林生态系统碳平衡的影响机制，为火灾-植被模型提供不同条件下的影响的基准，并为更好的森林管理提供信息以减轻全球变化的负面影响。 

 为此，中国科学院成都生物研究所博士研究生程悦在博士生导师罗鹏研究员和杨浩助理研究员的指导下，综合了过去50年进行的1702个实验中的森林生态系统土壤碳循环数据，主要对象为土壤有机碳（SOC）、土壤有机质（SOM）、微生物生物量碳（MBC）、溶解有机碳（DOC）、总碳（TC）和黑碳（PyC）六种土壤碳库，通过系统的meta分析，探讨了火灾对全球森林生态系统土壤碳循环的影响。研究结果表明：火灾对土壤碳循环产生了积极的影响，表明火灾是对森林生态系统有益的干扰因素。然而，我们的研究结果表明，火灾对土壤碳库的影响受到多种因素的影响，并且存在很大的差异。这些因素包括火灾的类型、火灾强度、火灾季节、立地条件（气候、树种、土壤层）以及火灾后的恢复时间。与野火和刀耕火种相比，计划燃烧对土壤碳库的正面影响更为显著。低强度火灾对TC和SOC的影响显著大于中等和高强度火灾。此外，火灾对亚热带地区和常绿阔叶林生态系统的土壤碳库影响更大，而落叶阔叶林生态系统对火灾引起的碳损失更具抵抗力。此外，我们的研究提供了新的证据，表明火灾下土壤有机碳动态的主要决定因素可能随着纬度的不同而变化。总体而言，我们的研究为制定平衡森林管理和碳封存目标的森林管理策略提供了依据。然而，还需要进一步研究以了解火灾对土壤碳库和其他生态系统组分的持续影响，以及这些影响如何随着时间改变而影响陆地生态系统的功能和结构，以更好地指导火灾管理实践和碳保护策略。 

 相关研究结果以“Fire effects on soil carbon cycling pools in forest ecosystems: A global meta-analysis”为题发表在《Science of The Total Environment》。成都生物研究所博士研究生程悦为论文第一作者，罗鹏研究员研究员为论文通讯作者。该研究得到大雪山-小相岭山系-凉山山系生物多样性相关传统知识调查与评估（Y9Q2070001）资助。  

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图1 Mata分析的全球分布。