学者综述城市化如何重塑城市森林土壤有机碳稳定性

　　在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助下，中国科学院华南植物园研究员鲁显楷团队综述了城市化如何重塑森林生态系统土壤有机碳稳定性。相关成果近日发表于《碳研究》（Carbon Research）。

　　基于城市化视角的土壤有机质的形成与分布框架图。研究团队供图，下同

　　论文第一作者、中国科学院华南植物园硕士生Lasisi Hammed Tobiloba介绍，森林生态系统是城市的绿色屏障，在调节区域碳平衡中扮演关键角色。然而，城市化进程显著改变土地利用方式，影响到毗邻森林生态系统的结构和功能，并改变土壤有机碳（SOC）固存能力及其稳定性。目前，有关城市化如何影响森林生态系统SOC稳定性及其分空间分布格局的研究仍不系统。

　　人为干扰对土壤有机碳组分的影响以及铁铝氧化物稳定有机碳的机制。

　　全球变化下，该文章综述了城市化进程如何在城乡梯度上影响森林SOC稳定性，重点分析了与稳定性相关的物理、化学和生物学指标。研究表明，与郊区森林和乡村森林相比，城市森林SOC稳定性显著降低，尤其是稳定性物理学组分——矿物结合有机碳的减少。SOC化学稳定性在郊区森林土壤中表现更优，这类土壤通常积累更多不易氧化有机碳，有利于长期碳固存。微生物量碳等生物学指标在城市森林中普遍下降，特别是在凋落物和根系输入减少的受干扰区域，而介导碳循环的酶活性沿城乡梯度呈现出明显的波动。城市化可通过营养富集和物理扰动增加微生物（尤其是细菌）分类学多样性，但土地压实或污染会导致微生物丰度下降，这可能会限制微生物介导的SOC稳定过程。

　　在城乡梯度上影响土壤有机碳稳定性的关键因素：农村森林（a）、郊区森林（b）和城市森林（c）。

　　在城市森林，影响SOC稳定性的主要因素是人为胁迫因素；在乡村森林，主导因素则表现为生物因素和气候过程；城郊森林则同时受自然与人类活动的综合驱动。识别这些差异性调控机制对于理解城市化进程中土壤有机碳持久性至关重要。此外，文章指出了城市生态系统面临的挑战和管理对策、当前研究存在的局限性，以及未来研究方向。

　　论文通讯作者鲁显楷指出，该项成果不仅有助于深入评估城市化发展对森林土壤碳汇动态的长期影响，还可为制定有效碳汇管理措施提供重要依据。

　　相关论文信息：https://doi.org/10.1007/s44246-025-00230-8