長期以來，位于南水北調(diào)丹江口庫區(qū)的淅川縣石漠化和水土流失較為嚴(yán)重，曾對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，對社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成不利影響。石漠化造成嚴(yán)重的水土流失，大面積基巖裸露，土地生產(chǎn)力嚴(yán)重降低，景觀同質(zhì)化。近年來，當(dāng)?shù)卣畬?shí)施了封山育林、荒山造林、退耕還林還草等措施。森林面積迅速增加，石漠化進(jìn)程得到有效遏制，石漠化程度顯著降低。然而，庫周大面積存在的人工林地由于地力貧瘠，植被生長極為緩慢，地力提升有限，存在“遠(yuǎn)看綠油油，近看水土流”的現(xiàn)象。因此，有必要開展石漠化地區(qū)植被恢復(fù)過程中土壤質(zhì)量改善和固碳等相關(guān)理論研究。
　　土壤團(tuán)聚體是由土壤顆粒自然形成的顆?；蛐F(tuán)塊結(jié)構(gòu)，土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性是預(yù)測土壤水分流失和土壤侵蝕能力的重要指標(biāo)。團(tuán)聚體的穩(wěn)定性會(huì)影響與土壤侵蝕相關(guān)的過程，如入滲、結(jié)皮和沉積物生成。此外，土壤團(tuán)聚體是土壤有機(jī)碳（SOC）固定的主要場所。據(jù)估計(jì)，陸地生態(tài)系統(tǒng)表土中約90%的SOC固定在土壤團(tuán)聚體中。土壤團(tuán)聚體受多種因素影響，如植物根系的生長、土壤理化性質(zhì)、土壤動(dòng)物和微生物的活動(dòng)以及人工管理。植物根系有效地控制土壤侵蝕，穩(wěn)定土壤結(jié)構(gòu)，對土壤團(tuán)聚體的形成和土壤有機(jī)碳的固存起著至關(guān)重要的作用。因此，探討土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性對防止土壤侵蝕、保持土壤肥力、提高土壤固碳潛力具有重要意義。
　　中國科學(xué)院武漢植物園研究人員在河南丹江濕地國家級自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，對須根系和直根系植物的根際和非根際土壤進(jìn)行采樣分析，研究不同粒徑團(tuán)聚體中的穩(wěn)定性分布、SOC含量和δ13C動(dòng)態(tài)去向。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，根際效應(yīng)顯著提高了土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性，促進(jìn)了土壤團(tuán)聚體固碳。穩(wěn)定同位素分析發(fā)現(xiàn)，SOC會(huì)隨著土壤團(tuán)聚體周轉(zhuǎn)在不同大小團(tuán)聚體中遷移流動(dòng)，總的流動(dòng)方向表現(xiàn)為從大團(tuán)聚體向小團(tuán)聚體流動(dòng)，且根際區(qū)域內(nèi)團(tuán)聚體間C的流動(dòng)大于非根際。對于土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性和有機(jī)碳的固定，須根系植物的根際效應(yīng)明顯強(qiáng)于直根系植物。
　　本研究是建立在武漢植物園與大自然保護(hù)協(xié)會(huì)（TNC）合作的基礎(chǔ)上，目的是評估石漠化植被恢復(fù)過程中根際效應(yīng)對土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性的影響；探討根際和非根際土壤團(tuán)聚體固碳機(jī)制上的差異，期望通過植物根際調(diào)控土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，增強(qiáng)土壤侵蝕抗性和SOC固定，為后續(xù)石漠化植被恢復(fù)策略提供了理論基礎(chǔ)。
　　該研究結(jié)果以Rhizosphere effects promote soil aggregate stability and associated organic carbon sequestration in rocky areas of desertification為題發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊Agriculture, Ecosystems and Environment上，受到國家自然科學(xué)基金(31971532)和大自然保護(hù)協(xié)會(huì)丹江項(xiàng)目的支持。
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　　不同根系類型植物根際與非根際土壤團(tuán)聚體系統(tǒng)中有機(jī)碳流動(dòng)示意圖