铁铝氧化物吸附和共沉淀是陆地土壤有机碳长期稳定性的关键机制，但铁铝氧化物结合了多少有机碳及其调控机制仍不清晰。我国热带和亚热带地区是全球铁铝土(Ferralsols)两大集中分布区之一，母岩风化程度高，土壤中铁铝氧化物含量丰富，深入分析铁铝土铁结合态有机碳含量、格局和调控机制对于认识土壤有机碳稳定性具有重要意义。倪祥银研究员在国家自然科学基金优秀青年基金资助下，于2021年在中国铁铝土分布区建立了南北（2000 km）和东西（1000 km）方向两条森林样带，采集了138个样点表层（0–10 cm）和深层（40–50 cm）土壤样品，同时配对采集了286个树种新鲜叶和凋落叶，目前在铁铝土有机碳矿物保护机制方面取得部分进展。
（1）评估了中国铁铝土三种形态的铁铝氧化物和铁铝结合态有机碳含量及其调控机制。采用CBD (Dithionite-Citrate-Bicarbonate)法分析了三种形态(游离态、无定形态与有机络合态)的铁铝氧化物含量，计算了铁铝结合态有机碳(Fe/Al-OC)含量占总有机碳的比例(fFe/Al-OC)。结果显示，表层土和深层土铁铝结合态有机碳含量分别为1.57和0.83 mg g-1；分别占所在土层SOC含量的7.39%和9.98%。在表层土和深层土中，土壤矿物是影响铁铝结合态有机碳含量的主要因素，其相对重要性占比分别为39.6%和38.8%，其中，土壤粘粉粒含量对铁铝结合态有机碳的积累在表层土和深层土均具有显著的正向作用。铁铝氧化物的解释度分别为21.4%和39.5%，铁铝结合态有机碳含量对铁铝氧化物的增加存在饱和响应，其积累受到碳输入的限制。此外，超过70%的样点土壤铁铝结合态有机碳与游离态铁摩尔比值低于1，其余样点均未超过6，说明中国热带和亚热带森林土壤铁铝氧化物对有机碳的保护机制以单层吸附为主。中国热带和亚热带森林土壤铁铝氧化物含量较高，但铁铝结合态有机碳含量及其占SOC的比例却低于全球平均水平。这与在海洋沉积物和温带森林中活性金属氧化物是有机碳积累的主要驱动力的传统认识不尽相同。高度风化的热带和亚热带森林土壤活性金属氧化物主要通过吸附机制保存有机碳，铁铝氧化物结合的有机碳稳定性低，但该地区的金属氧化物仍具有显著的碳封存潜力。
研究成果以“中国热带和亚热带森林土壤铁铝结合态有机碳含量与调控机制”为题发表于《科学通报》，2022级博士生吴秋霞为第一作者，倪祥银研究员为通讯作者，团队2021级硕士生杨颖、2022级硕士生蒋妍昱负责铁氧化物形态分离实验分析，吴福忠教授、张秋芳副研究员、商荣副教授参与论文修改。本研究得到国家重点研发计划青年科学家项目（2023YFF1305500）、国家自然科学基金项目（32471834）资助。
原文链接:https://doi.org/10.1360/TB-2024-1128
（2）揭示了亚热带森林不同生活型的植物叶片氮重吸收效率的差异。为验证植物叶片氮重吸收效率是否与叶片初始氮含量、土壤氮含量具有关联性，沿中国亚热带森林样带选取了92种常见木本植物的新鲜叶和衰老叶，在此基础上，进一步整理了全球已发表的54篇相关文献的氮重吸收效率数据。结果显示，在亚热带森林样带和全球尺度上，常绿木本与落叶木本植物叶片氮重吸收效率无显著差异，被子和裸子植物也无显著差异；全球尺度上，乔木叶片氮重吸收效率显著高于灌木，外生菌根木本植物叶片氮重吸收效率显著高于丛枝菌根木本植物。常绿木本植物、乔木和灌木叶片氮重吸收效率均与叶片初始氮含量显著相关，被子与裸子植物、丛枝菌根与外生菌根木本植物则无显著相关性。常绿木本植物、被子植物和丛枝菌根木本植物叶片氮重吸收效率与土壤氮含量显著相关，落叶木本植物、裸子植物和外生菌根木本植物则无显著相关性。这与植物叶片养分重吸收效率随叶片初始养分含量和土壤养分含量的增加而降低的传统观点不尽相同。叶片氮重吸收效率主要受系统发育调控，取决于其养分获取策略，而受叶片初始氮含量和土壤氮含量影响较小。
研究成果以“不同生活型植物叶片氮重吸收效率的差异”为题发表于《植物生态学报》，2022级生态学专业本科生王蓉钧为第一作者，倪祥银研究员为通讯作者，2022级博士生吴秋霞、2023级博士生朱晶晶参与亚热带森林样带样品采集，吴福忠教授参与论文修改。本研究得到国家重点研发计划青年科学家项目（2023YFF1305500）、国家自然科学基金（32022056）资助。
原文链接:https://www.plant-ecology.com/CN/10.17521/cjpe.2024.0373
