论文标题：Effects of forest age and bedrock on soil phytolith-occluded organic carbon accumulation of large-diameter bamboo forests in southwest China

期刊：Soil Ecology Letters

作者：Lukang Song, Li Liu, Linjiao Wang, Maoyin Sheng

发表时间：15 Mar 2025

DOI：10.1007/s42832-024-0272-0

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本研究以中国西南喀斯特和非喀斯特地区不同林龄的毛竹林（P. edulis）和慈竹林（B. emeiensis）为研究对象。运用采用湿式灰化法和碱溶风光光度法研究上述2种典型的大径竹林土壤植硅体碳(PhytOC)固存特征及其对林龄和基岩的响应。结果表明：林龄和基岩类型对毛竹林和慈竹林土壤PhytOC的积累均有显著影响。随着林龄的增长，竹林的土壤PhytOC积累明显增加，成熟林的土壤PhytOC含量和储量最高。土壤有效硅是影响竹林土壤PhytOC固存的关键因子之一。喀斯特地区由于土壤具有更高的有效硅含量，导致其竹林的土壤PhytOC含量明显高于非喀斯特地区，显示中国西南竹林具有更为显著的PhytOC固存潜力。研究结果不仅为进一步阐明竹林PhytOC固存机制提供理论依据，也为竹林增汇型森林经营提供科学支撑。

植硅体及其封存有机碳会被长期保存于土壤或沉积物中，是植物千年至万年尺度固碳的重要机制之一。竹林，特别是大径类竹林具备极其显著的植硅体碳固存能力。竹林的植硅体碳汇通量是其他森林的3~80倍，中国竹林约占该区森林30%的植硅体碳汇，世界竹林植硅体每年可以封存2.05±0.17 Tg CO₂。土壤植硅体碳来源于地上植被。竹林植物极其出色的植硅体碳固存能力，势必导致竹林土壤植硅体碳的显著累积。但竹林土壤植硅体碳的累积规律和机制缺乏研究，特别是与林龄和基岩的关系仍无认识，限制了竹林植硅体碳汇功能的进一步发挥。基于此，本研究提出两个科学假设，1）林龄对竹林土壤植硅体碳累积具有显著影响，随着林龄的增长，土壤植硅碳累积显著增加。2）喀斯特母岩对竹林土壤植硅体碳积累具有显著的促进作用，喀斯特地区的竹林植硅体碳累积显著大于非喀斯特地区竹林。

本研究选取了中国西南喀斯特和非喀斯特两个研究点的3个不同林龄（幼龄、中龄和成熟龄）的毛竹林和慈竹林，运用湿式灰化法和碱溶风光光度法，对其土壤植硅体碳进行了研究。结果表明，毛竹林的0~30厘米土层中，PhytOC含量为0.35~1.48 g•kg^-1，储量为0.30~1.43 t•hm^-2；慈竹林的0~30厘米土层中，PhytOC含量为1.48~1.85 g•kg^-1，储量为0.81~1.78 t•hm^-2。林龄和基岩类型对毛竹林和慈竹林土壤PhytOC的积累均有显著影响，成熟林中的PhytOC含量和储量最高。喀斯特地区竹林的土壤PhytOC含量明显高于非喀斯特地区。土壤有效硅（Si）是影响竹林土壤PhytOC积累的关键因素之一。

本研究还指出不同林种竹林(毛竹林和慈竹林）在土壤PhytOC储存上表现出显著差异。慈竹林由于更高的植被生产力，其PhytOC积累量高于毛竹林。基岩类型（喀斯特与非喀斯特）对竹林土壤PhytOC积累有重要影响，喀斯特竹林土壤的PhytOC碳库表现出显著提升潜力。随着中国西南竹林种植面积的不断增加，竹林生态系统具备为国家碳中和战略实现发挥重要作用的潜力。

作者及团队介绍

宋璐康（第一作者），贵州师范大学2022级硕士研究生，研究方向为喀斯特生态建设与区域经济。

盛茂银（通讯作者），教授，博士生导师，贵州师范大学地理与环境科学学院（喀斯特研究院）副院长，国家喀斯特石漠化防治工程技术研究中心副主任，南京大学生态学博士、博士后。长期以来致力于喀斯特环境植物生态与石漠化防治研究，先后主持完成了国家重点研发计划项目专题、国家科技支撑计划课题专题、中国博士后面上资助项目、国家自然科学基金、中央财政引导地方科技发展项目、贵州省科学技术基金重点项目、贵州省社会发展攻关计划项目等40余项科研课题的研究。，以第一作者/通讯作者发表学术论文85篇，被SCI收录35篇，获贵州省科技进步奖二等奖1项、三等奖1项，贵州省教学成果奖二等奖1项，中国水土保持学会科技奖三等奖1项，获国家专利授权12项。

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期刊简介

Soil Ecology Letters(SEL) 由高等教育出版社与中国科学院城市环境研究所共同主办，SpringerNature海外发行。报道领域包括：土壤生物多样性、土壤互营和食物网、土壤微生物组、土壤—植物相互作用、土壤生物地球化学循环、土壤生物修复和恢复、土壤多功能性、土壤生物对环境变化的响应和适应、土壤生态过程的突破性技术、新理论和模型。栏目包括但不限于：letter to editor, perspective, review, rapid report, research article, commentary, SEL digest。

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