为破解植物残体碳（PRC）和微生物残体碳（MNC）作为土壤有机碳（SOC）关键前体物的积累机制，以及它们向颗粒有机碳（POC）和矿物结合有机碳（MAOC）分配的科学问题，研究团队以青藏高原西北部阿里地区的高寒荒漠、高寒草原、高寒草甸为研究对象，揭示了碳组分的累积特征及其驱动机制。研究证实，在所有调查的植被类型中，植物残体碳均是土壤有机碳的主导贡献者。

研究进一步分析发现，碳组分的累积和驱动因素在垂直剖面和景观尺度上表现出显著的差异性。木质素酚、可溶性有机碳和微生物残体碳是预测MAOC和POC库的主要指标，并且这些解释变量对表层土壤以及POC的解释力更强（图1）。值得注意的是，研究揭示了一种随土壤深度分异的气候控制机制：表层土壤中的植物残体碳主要受降水量的显著负向影响，这可能是由于降水增强了微生物矿化作用。相反，底层土壤中的植物残体碳主要受温度的正向驱动，反映了低温对深层土壤分解过程的限制作用。此外，尽管不同草地类型中微生物残体碳的绝对含量差异显著，其中在草甸中最高，但其对土壤有机碳的相对贡献比例却保持一致。piecewiseSEM模型等分析结果揭示了一个复杂的相互作用过程：植物碳输入直接补充了活跃的POC库，同时通过微生物周转间接支持了稳定的MAOC库（图2）。

该研究强调了高寒草地深层和表层土壤碳动态对气候因子的分异响应模式，指出未来气候变化将对高海拔生态系统的碳储量产生非均匀的、特定深度的复杂影响。这对于开发更准确的土壤碳循环模型、预测气候变化对脆弱碳库的反馈，以及制定针对性的高海拔生态系统保育策略具有重要的科学指导意义。

该成果以“Plant residue carbon in different soil layers of alpine grasslands exhibits opposite response patterns to precipitation and temperature”为题发表在环境科学期刊 Journal of Environmental Management 上。西北生态环境资源研究院奈曼沙漠化研究站博士生姚博（已毕业）为论文第一作者，王旭洋副研究员为通讯作者。此项研究得到了第二次青藏高原综合科学考察研究项目（2019QZKK0305）和中国科学院青年创新促进会人才项目（2023449）共同资助。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2026.130019

图 1. (a) 表层土壤 (0–10 cm) 和 (b) 底层土壤 (10–20 cm) 矿物结合有机碳（MAOC），以及 (c) 表层土壤 (0–10 cm) 和 (d) 底层土壤 (10–20 cm) 颗粒有机碳（POC）变异的潜在驱动因素。

图2. 结构方程模型量化了表层和底层土壤中颗粒有机碳（POC）和矿物结合有机碳（MAOC）的直接和间接驱动路径。