中国研究:真菌助生物炭堆肥在贫瘠城市土壤固碳效益高14.4倍
2026-06-12 11:21
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维度网讯,一项新研究发现,城市绿地土壤修复效果与土壤中真菌和细菌的平衡状态密切相关,在养分贫乏的土壤中施用生物炭和堆肥带来的碳储存效益,可高出富营养土壤14.4倍。该成果发表在期刊《Biochar》上。

真菌增强生物炭和堆肥对养分缺乏的城市绿地土壤碳积累效果

研究团队在中国北京的大学校园绿地、公园绿地和住宅绿地三个具有代表性的城市绿地进行田间实验。这些地点初始土壤肥力不同,使团队能够测试生物炭、堆肥或两者组合在不同城市土壤条件下的效果差异。

在养分贫乏的绿地土壤中,生物炭和堆肥对土壤碳和氮储存的提升作用最为显著,其改良效果比在富营养土壤中高14.4倍。在贫营养地点,改良剂促进了真菌丰富度,增强了真菌网络连通性和稳定性,并提高了真菌与细菌的丰富度比。这些由真菌驱动的变化与更高的土壤碳和氮积累密切相关。

“我们的研究表明,城市土壤修复不仅仅是添加更多有机质的问题,”通讯作者高群博士说。“土壤原有的养分状况连同微生物群落,可以决定生物炭和堆肥是帮助储存碳,还是让碳被迅速消耗。”

在富营养绿地土壤中,研究团队发现了截然不同的模式。生物炭和堆肥并未带来同样的碳积累效益。相反,处理降低了真菌多样性,削弱了真菌网络稳定性,同时促进了细菌的快速生长。这种转变可能加速了碳消耗并破坏了土壤碳库的稳定性。在一个富营养地点,生物炭和堆肥联合施用甚至减少了总碳和总氮。

这些发现挑战了“越肥沃的土壤对添加资源反应越好”的假设。相反,研究表明贫营养的城市土壤可能提供最大的碳收益机会,因为它们有更多空间积累和稳定新的有机质。在这类土壤中,真菌通过支持碳保留和提高肥力似乎发挥着关键作用。

“真菌不仅仅是土壤群落中的被动成员,”通讯作者韩玲博士说。“它们可以作为重要的生态工程师,帮助养分缺乏的城市土壤在改良后保留碳并恢复肥力。”

该研究对城市管理者、景观规划者和政策制定者具有实际意义。生物炭和堆肥越来越多地被用于回收有机废物、改善土壤质量和支持气候友好型城市管理。新研究表明,这些改良剂应有策略地施用,而非均匀地撒施。优先对贫营养绿地施用生物炭和堆肥干预,可以最大化生态效益,改善土壤肥力,并增强城市碳储存。相比之下,富营养绿地可能需要更谨慎的评估,因为额外的有机投入可能会使微生物活动转向更快的碳周转,而非长期储存。

随着全球城市的扩张,改善城市土壤健康对于气候韧性、生物多样性和公众福祉将变得日益重要。这项研究强调,土壤中最微小的生物可能有助于决定碳的命运。

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