种树越久，固碳越慢？研究揭示饱和趋势

文章来源:中国科学报李媛2025-12-09 16:38

近日，西北农林科技大学水保学院研究员魏孝荣团队在《土壤生物学与生物化学》上发表研究论文。该研究不仅为生态工程的长期效应评估提供了科学依据，还为生态系统碳氮循环模型提供了关键参数和理论支持。

该研究利用林龄序列解析时间动态，结合稳定同位素示踪技术，系统揭示了黄土高原植树造林过程中，土壤团聚体层级的碳氮固持机制与时间演变特征。研究发现，植树造林显著改变了团聚体尺度的碳氮动态，其中造林前十年是生物地球化学转化的关键窗口期。

示意图。西北农林科技大学供图

在此阶段，δ13C 和 δ1?N值下降最快，表层土壤（0–10 cm）的大团聚体成为新有机碳和氮积累的“热点区域”，表现出最高的积累速率。随着林龄增长，新输入的有机碳和氮储量持续增加，而原有组分相对稳定。新有机碳和氮的积累速率在造林十年时达到峰值，之后显著下降，表明土壤碳固持能力随造林时间延长逐渐趋于饱和。

研究还发现，环境因子对有机碳和氮积累的调控作用具有明显的时间依赖性：在植树造林早期年均降水量、年均温和土壤pH等环境因子起主导作用；随林龄增加，环境因子影响逐渐减弱，土壤内部稳定机制逐渐起主导作用。