土壤有機碳（SOC）是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大碳庫，SOC的保存和積累是維持糧食生產和應對氣候變化危機的關鍵。土壤碳在空間和時間尺度上的定量變化研究被認為是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳收支和全球碳循環(huán)研究中最具挑戰(zhàn)性的問題。
中國科學院亞熱帶農業(yè)生態(tài)研究所農田生態(tài)中心研究人員依托中國科學院桃源農業(yè)生態(tài)試驗站不同土地利用方式長期定位試驗（1995年-），研究發(fā)現(xiàn)24年土地利用/覆被變化（LUCC）過程中，早期（農田<15年，自然恢復<10年）活性有機碳（LOC）顯著下降，而穩(wěn)定性有機碳（SSOC）顯著增加，SOC整體變化不大；隨后SOC、LOC和SSOC均呈現(xiàn)增長趨勢，SSOC對SOC的增長起主導作用。自然恢復和農田土壤微生物殘體碳對SOC的貢獻比例較大，但兩種土地利用方式下差異不顯著。與農田相比，自然恢復土壤中較高的SOC含量歸因于植物來源碳對SOC的貢獻。優(yōu)勢菌群和土壤氮含量是調節(jié)農田和自然恢復土壤微生物源和植物源碳的主要生物和非生物因子。本研究在同一田塊尺度揭示SOC時間變化規(guī)律及微生物調控機制，強調了植物和微生物來源碳對長期SOC固持的協(xié)同作用，提升了對亞熱帶紅壤碳循環(huán)特征的認識，并為全球基于自然的氣候解決方案提供科學依據(jù)。
該項研究近期以題為Differential contribution of microbial and plant-derived organic matter to soil organic carbon sequestration over two decades of natural revegetation and cropping發(fā)表在土壤學領域一區(qū)期刊Science of the Total Environment上。該研究得到了國家生態(tài)科學數(shù)據(jù)中心（NESDC20210204）和國家重點研發(fā)（2021YFD1901203;2021FY100504）等項目的共同資助。
農田和自然恢復土壤有機碳時間演替及來源分析概念圖