凋落物与细根的质量参数与样地年限、分解速率的关系图
由于土壤固碳潜力巨大，增加土壤碳固存被认为是应对全球气候变化的重要措施。植被产生的凋落物和根系是土壤有机碳的主要来源，因此研究凋落物和根系的产量与分解，能从“碳输入”的视角，为揭示土壤固碳过程和机理提供重要信息。
武汉植物园系统生态学课题组张克荣博士在张全发研究员的指导下，以秦岭地区处于不同植被演替阶段的草地、灌丛、中幼龄次生林、成熟次生林生态系统为研究对象，系统研究了凋落物与细根的产量、质量及分解过程、每年的碳氮输入量、土壤碳储量、土壤氮素可利用性等。结果表明，在植被演替过程中，由于木本植物凋落物的增加以及草本植物凋落物的减少，导致了每年凋落物总产量及总碳、总氮输入量并不随样地年限的增加而显著改变，并且在不同演替阶段也没有显著差异。与地上部分凋落物不同，细根的生物量、产量、碳输入量均随样地年限的增加而升高。随着植被演替，凋落物与细根的质量发生改变并导致了可分解性的下降，从而驱动了分解速率的下降。另外，林下凋落物层有机质的积累，主要与凋落物分解速率的下降相关。该研究揭示，在初始条件（如土壤、水热因子）较好的次生演替系列中，植被类型对凋落物总产量的影响要低于以往的预期；与凋落物产量相比，凋落物质量随植被演替的变化，是驱动凋落物层及土壤中有机碳积累的更重要因素。
该研究得到了国家自然科学基金及中国科学院战略性先导专项的资助。相关研究成果以“Linking litter production, quality and decomposition to vegetation succession following agricultural abandonment”为题，在国际土壤科学权威期刊Soil Biology and Biochemistry在线发表（DOI 10.1016/j.soilbio.2012.08.005）。
（系统生态学学科组）
