森环森保所研究揭示了光叶苕子覆盖改变柑橘园土壤植物源碳的根际效应方向

　　植物和微生物残体作为土壤有机碳的主要生物来源，其输入和损失直接影响土壤有机碳的稳定性。根际土壤是植物碳输入的重要界面，其性质与非根际土的差异通常称为根际效应。根际效应的大小和方向对土壤有机碳的积累和稳定起着关键作用。三峡库区是国家重点生态功能区，随着退耕还林工程深入推进，林果业得到大力发展，该地区已经成为我国第二大柑橘产区。柑橘园作为典型的农林复合系统，在传统清耕管理方式下，果树根际土壤常受人为活动影响，土壤有机碳循环面临挑战。近年来，绿肥覆盖作为一种可持续的土壤管理措施被广泛应用于柑橘园，显著改变了柑橘根际的环境因子。然而，目前关于绿肥覆盖后土壤生物来源碳的根际效应大小和方向的认知十分有限。
　　森环森保所气候变化与生态系统管理学科组，依托湖北秭归三峡库区森林生态系统定位观测研究站，以清耕（对照）和光叶苕子覆盖处理的柑橘园为研究对象，探究土壤植物和微生物源碳的根际效应大小和方向，为果园土壤有机碳管理提供了新视角。
　　研究发现，苕子覆盖分别提高了柑橘根际和非根际土壤的木质素酚（40.64%，31.60%）和软木脂（95.71%，59.02%）含量，显著改变了植物源碳的根际效应方向，由原本的正效应（促进分解）转变为负效应（抑制分解）；苕子覆盖还降低了柑橘根际和非根际土壤16.10%、13.74%的微生物残体碳，增强了对微生物源碳的正根际效应。相关性和偏最小二乘路径模型分析结果表示，柑橘根系生物量、根和叶碳氮比是改变植物源碳的根际效应方向的主要驱动因子；土壤的碳磷比、氮磷比及真菌细菌比，是提高微生物源碳的正根际效应的主要影响因子。研究表明苕子覆盖通过“植物-土壤-微生物”协同机制，实现了柑橘根际土壤植物源碳的积累和微生物源碳的周转动态变化。这些研究成果为深入理解果园绿肥覆盖下的土壤有机碳循环过程提供了依据，有助于阐明豆科绿肥在果园土壤有机碳固持中的作用机制。
　　相关研究成果以“Vetch cover crops reduce the magnitude of citrus rhizosphere effect on plant-derived carbon by promoting suberin and lignin phenol accumulation in citrus orchard”为题，于2025年2月发表在国际学术期刊《Soil & Tillage Research》（1区Top期刊，IF=6.1）。森环森保所博士研究生张佳佳为论文第一作者，肖文发研究员为通讯作者。本研究得到国家自然基金重点项目（32130074）和院基金（CAFYBB2022XD001）的共同资助。（曾立雄 张佳佳）
　　　　 中国林科院 　2025-02-14

关键词 土壤有机碳  柑橘园  根际效应  图片