科研進展
水文變化對青藏高原高寒草甸土壤碳組分影響研究獲新進展
全球氣候變化背景下，濕地土壤有機碳的組分及穩(wěn)定性對全球碳循環(huán)具有重要影響。微生物殘體碳和顆粒有機碳作為土壤有機碳庫的關(guān)鍵組成部分，其積累過程和穩(wěn)定性調(diào)控機制是當(dāng)前研究的焦點。然而，在水文條件變化劇烈的青藏高原高寒生態(tài)系統(tǒng)中，積水如何影響土壤碳庫組成與穩(wěn)定性機制尚不明確。
中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院李玉強研究員團隊，在青藏高原沿高寒草甸-濕地連續(xù)體設(shè)置了27個采樣點，通過測定氨基糖等指標(biāo)，系統(tǒng)揭示了水文變化對土壤微生物殘體碳和顆粒有機碳積累及其對土壤有機碳貢獻的影響。
研究發(fā)現(xiàn)，從排水良好的草甸到長期積水的沼澤濕地，土壤總有機碳、微生物殘體碳和顆粒有機碳含量均顯著增加。微生物殘體碳在總有機碳中的比例相對穩(wěn)定，平均約32%，而顆粒有機碳的貢獻則隨水文的增加顯著上升。同時，積水環(huán)境下的土壤真菌殘體碳與細(xì)菌殘體碳的比值較低。
研究表明，微生物殘體碳的主要決定因子隨土層深度變化，即表土中以微生物生物量和pH值為關(guān)鍵決定因素，而底土中微生物生物量及鐵鋁氧化物是主要影響因素。
該研究明確了青藏高原高寒生態(tài)系統(tǒng)積水條件下土壤碳庫組分的變化規(guī)律，揭示了盡管濕地積水有助于固存更多土壤有機碳，但其不穩(wěn)定的碳組分比例更高，預(yù)示著在未來氣候變暖、濕地退化導(dǎo)致的好氧條件下，該區(qū)域土壤碳庫可能存在較大的流失風(fēng)險。這為準(zhǔn)確評估青藏高原碳匯功能及應(yīng)對氣候變化提供了重要的科學(xué)依據(jù)。
相關(guān)研究成果以Waterlogging increases microbial necromass carbon and particulate organic carbon in alpine meadow soils為題，發(fā)表于環(huán)境科學(xué)-地球科學(xué)綜合領(lǐng)域權(quán)威期刊Catena。西北研究院牟曉明助理研究員為論文第一作者，李玉強研究員為通訊作者。該研究得到內(nèi)蒙古自治區(qū)“揭榜掛帥”重大示范項目、第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究和內(nèi)蒙古自治區(qū)草原英才等項目的資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.catena.2025.109493
采樣點分布圖
微生物殘體碳、真菌殘體碳、細(xì)菌殘體碳以及真菌與細(xì)菌殘體碳比值在不同水文條件下的分布情況
