土壤有机质是森林最大的碳库，也是土壤肥力的核心，直接决定了林木生长和森林生产力，其细微的变化可能显著改变大气含碳温室气体浓度。因此，森林土壤有机质形成过程与稳定机制是森林土壤学、森林生态学亟需深入研究和全面理解的科学问题，这对准确认识森林土壤支撑林木生长、应对气候变化等综合服务功能的发挥具有重要意义。针对森林土壤有机质形成及调控机制等问题，森林物质迁移过程团队开展了一系列相关研究工作。
强降雨往往导致土壤侵蚀，使得土壤有机质和养分从生态系统中流失。特别是在气候变化情景下，全球降雨格局正在发生着巨大的改变，大气降雨穿过林冠形成穿透雨，成为直接驱动林内物质迁移的水文因子。因此，全面认识降雨的分配规律及影响因素有助于深入探讨降水对土壤有机质形成与稳定的影响。基于此，森林物质迁移团队对来自全球236篇已发表文献中980个有关降雨在乔木和灌木林的分配观测结果进行了整合分析，发现全球尺度上林冠截留、树干茎流、穿透雨分别占到总降雨的21.8%、3.2%和73.0%，且树干茎流主要受到林冠特征的调控，而林冠截留和穿透雨受到林冠特征和降水特征的综合调控。研究结果以Global patterns and drivers of rainfall partitioning by trees and shrubs为题发表于生态环境类权威期刊Global Chang Biology。该研究成果以岳楷博士为第一作者，吴福忠教授为通讯作者，研究得到了国家自然科学基金的资助。
图1观测点分布图及林冠截留、树干茎流、穿透雨在全球尺度上和不同类型生态系统中的特征
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.15644?af=R
极端降水事件是陆地生系统碳循环过程改变的重要驱动因子。前期研究发现，降水增加能显著促进土壤CO2排放，但在其强度及在干旱和非干旱区的作用是否具有一致性并不清楚。基于此，森林物质迁移团队通过整合分析来自全球尺度上的1090个观测值，发现降水增加在全球尺度上、非干旱区、干旱区均促进了CO2的排放，其增量分别为12.7%、13.1%和14.7%。在极度干旱区（PDSI > -3），降水增加对CO2排放的影响最为明显，其增量为38.1%。研究结果以Increased precipitation differentially changed soil CO2 efflux in arid and humid areas发表在土壤和环境类期刊Geoderma上。这些研究结果为深入探讨极端降水情景下土壤碳循环过程提供了基础数据。该研究成果以博士生谭思懿为第一作者，吴福忠教授为通讯作者，研究得到了国家自然科学基金的资助。
图2 降水增加对不同程度干旱区土壤CO2排放的影响
文章链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016706121000203
