森林恢复是影响全球土壤碳循环的关键过程，是实现双碳目标的重要途径。尽管当前对亚热带恢复森林的植被演替及表层土壤有机碳动态有较深理解，但以下关键问题仍不明确：（1）在恢复过程中，不同深度土壤中微生物源碳与植物源碳的积累动态及其相互关系如何？（2）生物与非生物因子如何分别调控这些过程？
为此，九游平台（中国）生态恢复与全球变化研究课题组采集了跨越180年恢复序列的针叶林、针阔混交林、次生常绿阔叶林与老龄常绿阔叶林的全剖面土壤样本（0–100 cm），通过测定微生物残体碳与木质素酚含量，识别出影响表层（0–20 cm）、亚表层（20–60 cm）和深层（60–100 cm）土壤碳固存变化的关键驱动因素。
研究发现：在长期森林恢复过程中，亚表层与深层土壤对有机碳总储量增加的贡献显著高于表层，这补充了传统上以表层碳库为核心的认知。通过对微生物残体碳与木质素酚的耦合分析发现，与表层相比，亚表层与深层土壤中微生物残体碳与木质素的积累虽相对滞后，但增长趋势更为显著。此外，不同深度土壤碳库的主导调控因子差异明显：表层碳库积累与植物源碳比例呈负相关，而亚表层和深层则与微生物源碳比例呈协同增长关系。这些发现共同构建了一个面向“精准生态修复”的三元框架：（1）通过缓解深层土壤养分限制，优先提升深层土壤碳固存；（2）通过优化树种混交比例以平衡木质素输入与微生物周转，引导植物–微生物碳耦合过程；（3）通过协同根系性状与微生物化学计量需求，优化碳在土壤剖面中的垂直分配。该研究重新定义了生态修复的策略思维，强调应全面调动土层特异性的生物地球化学过程，为实现全剖面土壤有机碳固存的最大化提供了科学路径。
图1 森林恢复过程中不同深度土壤碳库积累示意图
研究成果以“ Lignin–microbial necromass carbon coupling drives the vertical stratification mechanism of deep soil carbon sequestration in subtropical forests”为题，发表于英国生态学会经典生态学期刊Journal of Applied Ecology (SCI一区Top, IF=6.1)。该论文以九游平台为第一单位，第一作者为九游平台（中国）地理科学学院、碳中和未来技术学院2022级自然地理学专业博士生姜永孟，吕茂奎副研究员和谢锦升教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金重点项目和面上项目等资助。
原文链接：https://doi.org/10.1111/1365-2664.70215
（地理科学学院、碳中和未来技术学院）