近日，水土保持学院在环境科学与生态学期刊Ecological Engineering在线发表学术论文“Trade-offs between soil water storage and carbon sequestration: Differences between natural secondary forests and plantation forests on the Loess Plateau”，团队博士生梁潇瑜为该论文第一作者，信忠保教授为通讯作者。

森林的生态功能取决于碳固存和水分消耗之间的有效平衡。然而，在缺水地区，以消耗土壤水分为代价的碳固存现象已被广泛报道，深层土壤水分亏缺是缺水地区植物生长的一个关键制约因素。因此，在制定植被恢复策略时，不能忽视深层土壤的蓄水量和有机碳含量。一个关键挑战在于如何在减少植物水分消耗的同时增加碳固存，从而实现植物生长的平衡。深层土壤通常被认为是具有稳定碳水特征和长期储存潜力的独立系统。与浅层土壤不同，深层土壤中的碳水过程主要受植被和土壤特性而非气候因素的影响。因此，关注深层土壤碳水的关系对于确定和实施能够优化利用有限水资源的生态恢复模式至关重要。

针对上述问题，本研究调查了天然次生林、人工生态林和人工经济林3种生态恢复模式土壤蓄水量与土壤有机碳的差异。鉴于深层土壤的重要性，本研究特别关注深层土壤碳水耦合关系。

研究发现：所有生态恢复模式的深层土壤有机碳密度占总剖面的43 %—69 %，表现出较大的碳固存潜力。与人工林相比，天然次生林表现出更高的土壤碳固存和更低的耗水量。更关键的是，天然次生林的深层碳水关系更加协调。此外，与纯林相比，人工混交林在保持土壤水分而不过度枯竭的同时，显著提高了土壤碳汇。研究结果丰富了水资源受限地区基于自然的解决方案（NbS）的讨论，强调了天然次生林在植被恢复过程的巨大优势。此外，人工林的可持续管理（采取混交措施）也是一项重要战略。

图1 研究样点布设

图2 不同植被类型0-4m范围内的土壤总储水量和总有机碳密度。

图3 不同生态恢复模式下土壤蓄水量与土壤有机碳密度之间的权衡。

研究工作得到了国家自然科学基金项目（U2243231，42177319）的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2025.107779

作者：梁潇瑜   审核：张会兰   编辑：谢瑶