混交林比纯林有更高的土壤固碳速率

[目的]森林土壤固碳速率是衡量全球气候变化缓解能力的关键指标。许多研究报道了树种丰富度对土壤有机碳储量的积极影响，但对不同土层土壤固碳速率的影响知之甚少。[方法]我们在中国亚热带地区进行了生物多样性-生态系统功能实验(BEF-China)。2010年和2022年，从57个树种丰富度1到8种不等的样方中采集分层土壤样品(0-10、10-20和20-30cm)。2022年，我们还收集了这54个样点的凋落叶生物量、细根生物量和太阳辐射数据。采用方差分析来研究树种丰富度和土层对土壤固碳速率和土壤固碳速率的生物多样性效应(净效应、补偿效应和选择效应)的影响。利用结构方程模型(SEM)探讨了在不同土层中，树种丰富度、凋落叶生物量、细根生物量、太阳辐射和土壤固碳速率的生物多样性效应之间的间接关系。[结果]除0-10cm土层外，树种丰富度对10-20cm和20-30cm土层土壤固碳速率有显著促进作用，在4个树种丰富度水平下，土层对土壤固碳速率均有显著的促进作用，但0-10cm土层土壤固碳速率都为负值。树种丰富度对3个土层土壤固碳速率的净效应有显著促进作用，并且土壤固碳速率的净效应随着土层深度的增加而增加。除0-10cm土层外，树种丰富度对10-20cm和20-30cm土层土壤固碳速率的补偿效应有显著促进作用。树种丰富度对0-10cm土层土壤固碳速率的补偿效应和对20-30cm土层土壤固碳速率的选择效应的积极影响可以用凋落叶生物量的增加来解释，树种丰富度对20-30cm土层土壤固碳速率的补偿效应的积极影响在一定程度上可以用细根生物量的增加来解释，太阳辐射对0-10cm土层土壤固碳速率的补偿效应的抑制作用可以用凋落叶生物量的减少来解释。[结论]在造林项目中实施多物种种植策略可以提高土壤固碳速率，从而更有效地减缓全球气候变化。鉴于在本研究中，2010年至2022年0-10cm土层土壤固碳速率仍为负值，因此在人工造林后保持地表植被或在地表覆盖树叶、木屑等有机物质，以减少土壤养分流失具有重要意义。