凋落物输入是土壤有机碳的初始来源，既可以通过连续分解促进新的土壤有机碳积累，也可以加快微生物周转而促进原有土壤有机碳分解，但在不同森林中对土壤有机碳含量和土壤呼吸速率的贡献仍不清晰。吴福忠教授团队倪祥银研究员长期聚焦凋落物转化为土壤有机质的过程和机理，在福建三明国家野外站建立的凋落物输入微宇宙实验（LIME）基础上，进一步整合全球其它森林开展的凋落物输入控制实验结果，取得了部分研究进展。
（1）量化了凋落叶和活根输入对森林土壤有机碳的贡献。植物残体输入是森林土壤有机碳（SOC）的重要来源。近年来在温带森林开展的野外观测发现，SOC主要来源于活根（特别是根际碳输入），但凋落叶和活根对SOC的相对贡献仍存在较大争议。本研究在2020年建立的凋落叶和活根输入微宇宙实验基础上，从全球其它森林开展的凋落物输入与去除处理实验（DIRT）中共获取了539对配对观测数据（同时去除或双倍添加凋落叶、活根），发现：去除凋落叶和活根后SOC含量分别显著降低了13.4%和12.7%；同时去除凋落叶和活根具有叠加效应，使SOC含量显著降低了23.9%，且这种影响随时间延长呈逐渐增加的趋势。然而，凋落叶和活根对SOC的贡献在不同类型森林中并没有显著差异。本研究从植物性碳输入的角度发现凋落叶和活根对森林SOC的贡献相似，并不支持在温带森林发现的SOC主要来源于活根的结论，但仍需更多野外观测结果阐明其具体机理。研究成果以Leaf and root inputs additively contribute to soil organic carbon formation in various forest types为题发表于Journal of Soils and Sediments，2022级博士研究生吴秋霞为第一作者，倪祥银研究员为通讯作者。
原文链接：https://doi.org/10.1007/s11368-022-03403-9
2）从异养呼吸中分离出了凋落物分解产生的CO2比例。土壤呼吸作为全球碳循环的关键环节，对调节全球碳预算具有重要意义，但目前分离土壤呼吸的来源和途径仍具有挑战性，量化各土壤呼吸成分的相对贡献仍存在很大的不确定性。在三明野外站LIME实验连续监测基础上，进一步分析了Harvard Forest、HJ Andrews、Bousson等14个森林站点DIRT实验中连续监测的土壤CO2通量数据（去除活根、去除凋落叶、同时去除活根和凋落叶），分别分离了根（和根际）呼吸（Rr/Rs）、凋落物呼吸（Rl/Rs）和微生物呼吸（Rm/Rs）占总土壤呼吸的比例。结果表明，Rr/Rs、Rl/Rs和Rm/Rs分别占总土壤呼吸的20.1%、21.8%、62.7%；MAT和MAP是驱动Rr、Rl、Rm最主要的因素，且MAP与Rr/Rs和Rl/Rs呈正相关、与Rm/Rs呈负相关，表明森林土壤呼吸组分受气候因子控制。本研究首次通过DIRT实验从异养呼吸中分离出了凋落物分解产生的CO2通量，这些土壤呼吸组分可以校准ESM中森林土壤CO2通量的来源、途径和贡献。研究成果以Partitioning of root, litter and microbial respiration by plant input manipulation in forests为题发表于Environmental Research Letters，2021级硕士研究生朱晶晶为第一作者，倪祥银研究员为通讯作者。
原文链接：https://doi.org/10.1088/1748-9326/acb789
3）定量评估了陆地生态系统土壤铁结合态有机碳。铁氧化物的矿物保护已被证实为土壤有机碳长期稳定性的关键机制之一。明确陆地生态系统土壤铁结合态有机碳(fFe-OC)含量、分布格局和调控机制有助于深入认识陆地生态系统土壤有机碳长期稳定机制。铁氧化物具有比表面积大、吸附能力强的特点，且广泛地分布于氧化土和老成土。针对我国亚热带铁铝土中铁氧化物含量高的特点，在2021年亚热带森林样带（2000 km）调查基础上，进一步分析了不同陆地生态系统中已观测的351组土壤fFe-OC数据。发现：陆地生态系统土壤fFe-OC平均为21.9%，但深层土fFe-OC(37.5%)显著高于表层土(15.4%)，且不同土层的调控机制不同：表层土fFe-OC主要受铁氧化物含量影响，深层土fFe-OC主要受土壤粘粒等物理属性影响。fFe-OC显著受到土壤氧化还原条件的影响。这些结果为土壤有机碳的矿物保护机制提供了重要依据。研究结果以“陆地生态系统土壤铁结合态有机碳：含量、分布与调控”为题发表于《科学通报》，2021级硕士研究生杨颖为第一作者，倪祥银研究员为通讯作者。
原文链接：https://doi.org/10.1360/TB-2022-0728
以上论文以福建师范大学为第一完成单位，得到了国家自然科学基金（32022056等）资助。所有数据均以附件形式随论文公开发表。
近期关于凋落物输入调控土壤有机质的相关成果：
[1] Xiangyin Ni, Chengfang Lin, Guangshui Chen, Jinsheng Xie, Zhijie Yang, Xiaofei Liu, Decheng Xiong, Chao Xu, Kai Yue, Fuzhong Wu*, Yusheng Yang. Decline in nutrient inputs from litterfall following forest plantation in subtropical China. Forest Ecology and Management, 2021, 496, 119445（凋落物产量）.
[2] 赖硕钿, 吴福忠, 吴秋霞, 朱晶晶, 倪祥银*. 雪被去除减缓岷江冷杉凋落叶易分解碳释放. 植物生态学报, 2023, doi: 10.17521/cjpe.2022.0111（凋落物碳释放）.
[3] Jingjing Zhu, Qiuxia Wu, Fuzhong Wu, Kai Yue, Xiangyin Ni*. Decline in carbon decomposition from litter after snow removal is driven by a delayed release of carbohydrates. Plant and Soil, 2022, 481, 83–95（碳组分异速分解）.
[4] Xiaoyue Zhang, Xiangyin Ni, Petr Heděnec, Kai Yue, Xinyu Wei, Jing Yang, Fuzhong Wu*. Litter facilitates plant development but restricts seedling establishment during vegetation regeneration. Functional Ecology, 2022, 36, 3134-3147（植物更新）.
[5] Xinyu Wei, Fuzhong Wu, Petr Heděnec, Kai Yue, Yan Peng, Jing Yang, Xiaoyue Zhang, Xiangyin Ni*. Changes in soil faunal density and microbial community under altered litter input in forests and grasslands. Fundamental Research, 2022, 2, 954-963（微生物群落）.
[6] Ling Ai, Fuzhong Wu, Xuebo Fan, Ying Yang, Yu Zhang, Xiaping Zheng, Jingjing Zhu, Xiangyin Ni*. Different effects of litter and root inputs on soil enzyme activities in terrestrial ecosystems. Applied Soil Ecology, 2023, 183, 104764（土壤酶活性）.
[7] Qiuxia Wu, Fuzhong Wu, Jingjing Zhu, Xiangyin Ni*. Leaf and root inputs additively contribute to soil organic carbon formation in various forest types. Journal of Soils and Sediments, 2023, 10.1007/s11368-022-03403-9（土壤有机碳含量）.
[8] Jingjing Zhu, Qiuxia Wu, Fuzhong Wu, Xiangyin Ni*. Partitioning of root, litter and microbial respiration by plant input manipulation in forests. Environmental Research Letters, 2023, 10.1088/1748-9326/acb789（土壤呼吸比例）.
[9] Jing Yang, Fuzhong Wu, Xinyu Wei, Xiaoyue Zhang, Qiuxia Wu, Kai Yue, Xiangyin Ni*. Global positive effects of litter inputs on soil nitrogen pools and fluxes. Ecosystems, 2023, doi: 10.1007/s10021-022-00800-6（土壤氮库和通量）.
[10] 杨颖, 吴福忠, 吴秋霞, 朱晶晶, 倪祥银*. 陆地生态系统土壤铁结合态有机碳：含量、分布与调控. 科学通报, 2023, doi: 10.1360/TB-2022-0728（铁结合态有机碳）.
