近日，我校地理科学学院、碳中和未来技术学院土壤生态学团队联合耶鲁大学、兰卡斯特大学、曼彻斯特大学等多国团队，以“Grazer exclusion is associated with higher fast-cycling carbon pools but lower slow-cycling mineral-associated carbon across grasslands”为题，在国际顶级综合性期刊《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS）上发表了关于草地放牧管理与土壤碳循环的重要研究成果。论文第一单位为福建师范大学。我校地理科学学院、碳中和未来技术学院土壤生态学研究团队青年教师周鲁宏副教授为论文第一作者，耶鲁大学自然碳捕获中心刘上石博士为通讯作者。论文共同作者兰卡斯特大学Richard Bardgett教授为研究提供了关键支持和指导。其他合作者包括曼彻斯特大学Deborah Ashworth博士和莱顿大学Maarten Schrama博士。曼彻斯特大学David Johnson教授在植物菌根类型鉴定方面提供了专业指导。本研究得到了英国生物技术与生物科学研究委员会、国家自然科学基金、国家留学基金委员会和耶鲁大学自然碳捕获中心奖学金等多方项目的资助。
据悉，研究团队基于英国12个历史放牧山地，对围封禁牧与轻度放牧的配对实验样地开展了系统的野外调查，区分了不同周转速度的土壤碳库，揭示了长期禁牧对“快循环碳”和“慢循环碳”的不同影响和机制。研究结果表明，与轻度放牧相比，十年以上的长期禁牧虽然增加了植物生物量、凋落物以及土壤颗粒有机碳等快速循环碳库，却显著降低了更为稳定的土壤矿物结合有机碳库，可能导致草地碳库整体更易受气候扰动的影响。研究进一步揭示，这一变化的关键驱动在于禁牧后植被群落结构的显著转变：杜鹃菌根型灌木在群落中逐渐占据优势，取代了原有以丛枝菌根型禾草为主的群落，并进一步影响了土壤矿物特征和微生物过程，从而调控了土壤碳的长期稳定性。该成果表明，完全禁牧并非草地固碳的最优方案。相比之下，更精细化、情景化的放牧管理策略，可能更有利于在提升土壤碳储量的同时，增强其长期稳定性。
原文链接：https://doi.org/10.1073/pnas.2512048123
（科学技术处，地理科学学院、碳中和未来技术学院）