作者:朱汉斌 来源:中国科学报 发布时间:2025/11/14 10:43:39
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新研究发现多树种混交造林优势凸显

 

在国家自然科学基金等项目资助下,中国科学院华南植物园研究员刘占锋团队研究发现,在热带退化海岸台地开展多树种混交造林,相较于单一树种人工林,能更高效地推动土壤有机碳的积累,而土壤中磷元素的活化与可利用性提升是这一过程的关键驱动因素。相关成果近日发表于《环境管理杂志》(Journal of Environmental Management)。

混交林通过增强磷有效性与调控微生物群落促进土壤碳积累的机制。研究团队供图

研究团队依托小良热带海岸生态系统定位研究站长达60年的植被恢复序列数据,精心选取了裸地、桉树纯林、混交次生林和天然林四种具有代表性的典型植被类型,对其土壤有机碳、养分含量、微生物特性以及碳组分构成展开了系统比较。

研究结果显示,历经60年的自然恢复与人工干预,混交林的土壤有机碳含量相较于裸地大幅提升了68.2%,而桉树纯林的土壤有机碳含量仅提高了36.5%。这一鲜明对比,充分彰显了多物种森林在碳积累方面的显著优势。

进一步深入分析发现,混交林中土壤磷的有效性显著高于纯林。具体表现为混交林土壤具有更高的有效磷含量,同时磷单酯/二酯比值更低,这充分表明混交林的磷循环更为活跃。与此同时,混交林中的土壤微生物群落结构也发生了显著变化。丛枝菌根真菌的比例明显上升,微生物对磷的需求显著增强。微生物通过分泌酸性磷酸酶等机制,积极促进土壤中磷的活化,为植物生长提供了更充足的磷源。

论文第一作者、中国科学院华南植物园鹤山站助理研究员李悦介绍,该研究还揭示,混交林中植物与微生物之间的相互作用更为紧密。植物借助根系分泌物和菌根网络,有效促进了磷的迁移与利用;而微生物则通过提高自身周转速度和促进微生物残体碳的积累,与植物共同推动土壤有机碳的形成与稳定。

该研究系统阐明了热带海岸台地造林过程中“树种多样性—土壤磷有效性—微生物过程—土壤碳积累”之间的联动机制。这一发现强调,在热带退化地区开展造林工作时,应优先选择多树种混合配置的造林模式,并高度重视土壤磷素的动态监测与管理。

基于此,研究人员提出了一系列具有针对性的建议。未来热带森林恢复项目应注重树种的科学搭配,尤其是要引入具有固氮能力的树种。这类树种能够增强土壤养分循环,激活微生物群落,从而实现更高效、更持续的土壤碳汇增汇目标,推动生态系统实现全面恢复。

论文通讯作者刘占锋指出,该研究不仅深化了我们对热带森林碳—磷耦合机制的理解,更为全球气候变化背景下的森林管理与生态修复提供了切实可行的实践路径,具有重要的理论价值和现实意义。

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2025.127955

 
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