GCB｜干湿气候区氮输入对土壤轻重有机碳库呈完全相反调控效应

本文研究了干湿气候区氮输入对土壤轻组有机碳（LFOC）和重组有机碳（HFOC）的差异化调控效应。背景方面，全球氮输入增加，但不同气候区土壤碳库的响应机制尚不明确。研究目的旨在通过整合全球60篇野外试验的881组数据，以年均降水500mm划分干旱和湿润区，分析氮添加对两类碳库及总有机碳（SOC）的影响。结论显示，干旱区氮输入仅显著提升LFOC（增幅25%），而HFOC和SOC无显著变化；湿润区则显著提高HFOC（增幅10%）和SOC，LFOC保持稳定。机制上，干旱区因水分限制抑制微生物分解，氮促进植物碳输入但钙镁离子流失破坏矿物结合，导致活性碳积累；湿润区则通过优化碳氮比、提升微生物效率和铁铝离子释放，促进稳定碳形成。施氮剂量、年限和土层深度是调控因子：中高施氮量（≥50 kg N ha⁻¹・a⁻¹）仅促进干旱区LFOC，中等施氮量（50–100 kg N ha⁻¹）仅提升湿润区HFOC，且效应局限于表层0–30cm。研究启示分气候区优化氮肥管理，湿润区侧重矿质结合碳固存，干旱区依靠活性碳改良土壤结构。