增溫下土壤有機碳，特別是穩定碳庫的變化將深刻影響陸地碳-氣候反饋的強度和方向。微生物殘體碳通常被認為是土壤穩定碳庫的重要成分，其對增溫的響應在熱帶和亞熱帶森林地區研究較少。

研究人員依托鼎湖山站于2012年建立的生態系統水平被動增溫實驗平臺，進行了為期8年的連續采樣，分析了南亞熱帶森林土壤微生物殘體對生態系統水平增溫的響應模式及驅動機制。結果表明，隨著增溫幅度的增加，南亞熱帶森林土壤微生物殘體下降。與未增溫（+0℃）處理相比，+2.1℃的增溫使表層（0-10 cm）土壤微生物殘體下降約23%（主要是由于真菌殘體碳的損失），其約占表層土壤總有機碳損失的48%。然而，底層土壤（20-40 cm）微生物殘體碳對增溫的響應不敏感。進一步分析表明，增溫下表層土壤微生物殘體碳的損失主要與增溫刺激的植物與微生物氮競爭導致的土壤氮含量降低有關，而底層土壤微生物殘體對增溫的響應不敏感則與底層土壤更強的礦物保護作用以及更穩定的微生物群落有關（圖1）。

相關研究對于準確理解熱帶和亞熱帶森林土壤有機碳動態的溫度響應具有重要意義：1）微生物殘體通常被認為在礦物保護作用下對增溫不敏感，然而，我們發現南亞熱帶森林土壤中的微生物殘體對增溫的響應強于預期，但這種敏感性隨土壤深度而降低。這一現象應在地球系統模型中得到充分考慮。2）增溫引起的植物-土壤相互作用變化對微生物殘體的積累十分重要，僅土壤變暖實驗由于難以監測植物-土壤相互作用變化對微生物殘體積累的影響而可能會低估微生物殘體的溫度敏感性。

相關研究成果以《Ecosystem-level warming reduces microbial necromass in the topsoil but not in deeper soil of a subtropical forest》發表于土壤學領域國際經典學術期刊Geoderma上（IF_5-years=7.3）。中國科學院華南植物園鼎湖山站博士后劉旭軍為論文的第一作者，劉菊秀研究員為論文的通訊作者。該研究是對先前基于該實驗平臺發現增溫引起的植物-土壤養分競爭抑制了土壤礦物結合態有機碳積累（https://doi.org/10.1016/j.oneear.2025.101465）的進一步機制性驗證。研究得到了國家自然科學基金、廣東省科技計劃、中國博士后科學基金和廣州市科技計劃項目的資助。論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2025.117336

圖1. 增溫對南亞熱帶森林土壤微生物殘體碳的影響