在國家重點研發計劃、國家自然科學基金等項目資助下，中國科學院華南植物園研究員魯顯楷團隊綜述了城市化如何重塑森林生態系統土壤有機碳穩定性。相關成果近日發表于《碳研究》（Carbon Research）。
基于城市化視角的土壤有機質的形成與分布框架圖。研究團隊供圖，下同
論文第一作者、中國科學院華南植物園碩士生Lasisi Hammed Tobiloba介紹，森林生態系統是城市的綠色屏障，在調節區域碳平衡中扮演關鍵角色。然而，城市化進程顯著改變土地利用方式，影響到毗鄰森林生態系統的結構和功能，并改變土壤有機碳（SOC）固存能力及其穩定性。目前，有關城市化如何影響森林生態系統SOC穩定性及其分空間分布格局的研究仍不系統。
人為干擾對土壤有機碳組分的影響以及鐵鋁氧化物穩定有機碳的機制。
全球變化下，該文章綜述了城市化進程如何在城鄉梯度上影響森林SOC穩定性，重點分析了與穩定性相關的物理、化學和生物學指標。研究表明，與郊區森林和鄉村森林相比，城市森林SOC穩定性顯著降低，尤其是穩定性物理學組分——礦物結合有機碳的減少。SOC化學穩定性在郊區森林土壤中表現更優，這類土壤通常積累更多不易氧化有機碳，有利于長期碳固存。微生物量碳等生物學指標在城市森林中普遍下降，特別是在凋落物和根系輸入減少的受干擾區域，而介導碳循環的酶活性沿城鄉梯度呈現出明顯的波動。城市化可通過營養富集和物理擾動增加微生物（尤其是細菌）分類學多樣性，但土地壓實或污染會導致微生物豐度下降，這可能會限制微生物介導的SOC穩定過程。
在城鄉梯度上影響土壤有機碳穩定性的關鍵因素：農村森林（a）、郊區森林（b）和城市森林（c）。
在城市森林，影響SOC穩定性的主要因素是人為脅迫因素；在鄉村森林，主導因素則表現為生物因素和氣候過程；城郊森林則同時受自然與人類活動的綜合驅動。識別這些差異性調控機制對于理解城市化進程中土壤有機碳持久性至關重要。此外，文章指出了城市生態系統面臨的挑戰和管理對策、當前研究存在的局限性，以及未來研究方向。
論文通訊作者魯顯楷指出，該項成果不僅有助于深入評估城市化發展對森林土壤碳匯動態的長期影響，還可為制定有效碳匯管理措施提供重要依據。
相關論文信息：https://doi.org/10.1007/s44246-025-00230-8
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