凋落物是森林生态系统碳和养分归还的重要途径,气候变暖可能通过改变林木生长、凋落物生产及养分含量,影响森林生态系统碳、氮、磷(C–N–P)循环。人工林在陆地生态系统碳汇发挥着重要作用,明晰人工林凋落物产量及其养分动态对气候变暖的响应特征,对于评估森林碳汇功能及生态系统稳定性具有重要意义。但目前长期增温对人工林凋落物产量、季节动态及养分归还的影响仍缺乏系统认识。
针对上述科学问题,研究人员依托福建三明森林生态系统国家野外科学观测研究站杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林原位土壤增温试验平台(2014年至今),开展长期土壤增温实验(+4 ℃)对杉木人工林凋落物产量及C、N、P养分动态。结果表明,增温后杉木人工林年凋落物产量平均提高19.1%;增温提高了凋落物N含量,但对C含量的影响不显著,P含量则表现出季节性响应,改变凋落物C/N和N/P,使凋落物年C、N和P归还量在增温后分别增加19.5%、35.6%和25.2%(图1)。同时,增温改变了凋落物产量月动态中环境因子的相对重要性,从光合有效辐射(PAR)转变为降水量和降水强度(图2)。
相关研究成果以“Warming-induced increases in litterfall and nutrient return are accompanied by decoupled C–N–P stoichiometry in a subtropical Chinese fir plantation”为题发表于期刊《Forest Ecology and Management》。我院2024级硕士研究生李桂萍、陈仕东助理研究员为论文共同第一作者,杨智杰副研究员和台湾师范大学林登秋教授(Teng-Chiu Lin)为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金项目(32192433、32271727)、福建三明森林生态系统国家野外科学观测研究站相关平台补助项目及福建省自然科学基金项目(2023I0010)等资助。

图1 增温对杉木人工林年均凋落物量及碳(C)、氮(N)和磷(P)归还量的影响

图2 增温下杉木人工林凋落产量产由光照驱动向水分驱动的转变及其化学计量效应示意图
原文链接: https://doi.org/10.1016/j.foreco.2026.124407
