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全球气候变化背景下,森林作为最大的陆地碳汇,其恢复与保护对实现碳中和目标至关重要。目前,造林(Afforestation)与再野化(Rewilding)是两种主流 的森林恢复策略。然而,二者对土壤有机碳积累与稳定的影响机制尚不明确,尤其是在土壤结构如何调控碳转化途径方面缺乏系统研究。厘清这两种恢复方式的差 异,对于科学指导全球森林碳汇管理、提升气候减缓潜力具有重要意义。因此我们收集了全球36项研究进行meta分析,以识别不同森林恢复方式下土壤碳组分的 关键驱动因素和稳定途径(图1)。
 
图1 研究分布以及不同森林恢复方式对SOC及其组分的影响
 
(1)再野化在提升土壤碳储量方面表现更优
再野化使颗粒有机碳(POC)和矿质结合态有机碳(MAOC)分别提升75%和29%,显著高于造林的41%和15%。尤其是MAOC,其在再野化中通过粘土-有机-矿物复合机制实现长期稳定积累。
(2)土壤结构是决定碳稳定性的关键
在造林中,高土壤容重(BD)会限制植物根系生长和微生物活动,从而抑制POC和MAOC的形成。而在再野化中,粘土含量高、人为干扰少的土壤更有利于MAOC的稳定积累。
(3)环境条件调控恢复效果
干旱指数、初始碳储量、降水量等环境因子对两种恢复方式的碳积累路径具有显著调节作用。在粘土含量高的地区,再野化能更好地促进MAOC稳定;而在低密度土壤中,造林可有效提升POC积累。
 
图2 不同森林恢复方式下土壤有机碳组分的关键驱动因素
 
图3 不同森林恢复方式下土壤碳组分的稳定途径
 
综上,本研究从土壤物理结构视角阐明造林与再野化在碳转化途径上的机制差异,指出再野化 通过维持土壤结构完整性与促进有机-矿物相互作用,更有利于实现长期、稳定的碳封存。相比之 下,造林虽能快速增加植被生物量,但可能因土壤压实和结构退化而削弱碳的持久性。研究结果 呼吁在气候政策与森林恢复实践中,更加重视土壤健康与自然生态过程,推动基于生态机制的恢 复策略,为实现《巴黎协定》气候目标提供科学支持。
 
本文第一作者为武汉理工大学硕士研究生蔡昌彪和博士研究生邱天逸,通讯作者为方临川教授。 该研究得到国家自然科学区域联合重点项目(U21A20237)资助。
 
 
论文题目:Soil structure underlies the divergence in carbon transformation pathways between afforestation and rewilding
期刊:Plant and Soil
影响因子:4.1;中科院二区
在线发表日期:13 December 2025
 
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