華南植物園在海岸帶防護林固碳功能研究取得重要進展
海岸防護林在沿海地區起到防風固沙的作用，但是其固碳的作用長期被忽略。我國南方海岸防護林以木麻黃為主（圖1），通常種植在營養匱乏的海岸帶沙丘上，而這樣貧瘠土壤可能會限制木麻黃林的固碳能力。因此，系統了解施肥措施對這些海岸帶防護林生態功能，特別是碳匯功能的影響，是當前海岸帶碳匯研究的重要科學問題。
中科院華南植物園博士生范英旭在李志安研究員和小良站站長王法明研究員的指導下，利用小良站海岸帶不同森林施肥實驗平臺，分析了為期三年的野外實驗數據，探究了施肥措施對木麻黃林固碳能力的影響。他們逐年測定了木麻黃的胸徑，株高，枝葉的氮磷含量，土壤營養狀況和土壤呼吸，并根據生物量計算模型，估算出根、干、枝、葉和凋落物的生物量，計算出了木麻黃林年生產量（NPP），年呼吸量（Rh）,從而估算出木麻黃林年凈固碳量（NEP）。
研究發現，木麻黃各部分的生長并未受到氮磷施肥的影響，但是氮添加顯著增加了枝條中的氮含量。土壤呼吸也未受到施肥措施的影響。因此，施肥措施并未顯著影響這些海岸帶防護林的固碳能力，但是氮或者磷的添加顯著增加了表層土壤中的有機碳。盡管土壤呼吸均未受到施肥的影響，但是由于木麻黃的細根為了吸收表面的營養物質，會在土壤表層形成更多的細根，同時細根的周轉率提高，使土壤表面的有機碳含量增加，從而提高表層土壤有機碳（圖2）。他們進一步通過與其他生態系統進行比較，發現海岸帶木麻黃林在構建初期固碳能力具有很明顯的優勢。其結果表明，氮磷添加雖然沒有增加木麻黃人工林的固碳能力，但是使土壤中的碳含量增加，這可以改善海岸帶生態系統的土壤狀況，為其他植物生長提供物質基礎。總體上，該研究表明幼齡木麻黃林能夠在海岸帶貧瘠的土壤中健康成長，并且在沒有外來營養物質輸入的情況下依然具有很強的固碳能力。
木麻黃廣泛存在于我國熱帶亞熱帶地區，南方海岸防護林也以木麻黃為主要構建種。他們既起到防風固沙的作用，也能作為重要的海岸帶碳匯。因此，更好的發揮海岸帶木麻黃防護林的碳匯功能，提高其碳匯潛力是作為解決氣候變化的重要手段之一。相關研究結果已在線發表在Land Degradation and Development（《土地退化與發展》）上。
文章連接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ldr.4078
圖1. 我國南方典型的木麻黃海岸防護林（攝于中科院華南植物園小良熱帶海岸帶生態系統研究站海岸防護林實驗平臺附近）
圖2. 施肥措施對防護林碳匯功能和碳循環過程的影響示意圖
