研究揭示：多年凍土退化致土壤有機碳降解 或加劇氣候變暖

中新社西寧12月7日電 (記者 李江寧)據(jù)祁連山國家公園青海省管理局7日消息，最新研究結(jié)果顯示，在全球氣候變暖背景下，多年凍土退化下的土壤微生物響應(yīng)特征可能介導(dǎo)了高寒生態(tài)系統(tǒng)對氣候變暖的正反饋，揭示了祁連山區(qū)乃至青藏高原多年凍土退化區(qū)土壤碳損失的微生物機制，為多年凍土區(qū)土壤碳穩(wěn)定性的微生物調(diào)節(jié)提供了新視角，也為未來氣候情景的模型預(yù)測奠定了生物學(xué)基礎(chǔ)。

祁連山是青藏高原東北部重要生態(tài)安全屏障，是中國冰川與水源涵養(yǎng)重點生態(tài)功能區(qū)。為深入揭示祁連山區(qū)冰凍圈組成要素(冰川、凍土和積雪)對氣候變化的耦合響應(yīng)特征及其對生物多樣性的影響程度，祁連山國家公園青海省管理局與中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院冰凍圈科學(xué)國家重點實驗室在祁連山中西段疏勒河源區(qū)開展合作監(jiān)測研究，并于2020年共同建立疏勒河源冰凍圈與生態(tài)環(huán)境綜合監(jiān)測研究站(簡稱疏源站)。

目前，已在該區(qū)域建立涉及6種多年凍土類型和6種植被類型的多個高寒生態(tài)系統(tǒng)綜合觀測場，開展了氣象、植被特征和凍土環(huán)境等多要素、多尺度、多手段和長時序的監(jiān)測研究。

據(jù)悉，當前在全球氣候變暖背景下，多年凍土退化導(dǎo)致土壤有機碳降解并以溫室氣體形式釋放，作為生物地球化學(xué)循環(huán)的“引擎”，微生物在調(diào)控多年凍土區(qū)土壤碳循環(huán)中發(fā)揮關(guān)鍵作用，但由于多年凍土退化下土壤微生物群落穩(wěn)定性的變化特征及其同碳損失關(guān)聯(lián)機制的系統(tǒng)認知至今依然不足，在青藏高原多年凍土區(qū)的相關(guān)研究尤其缺乏。

為此，研究團隊以疏勒河源不同類型多年凍土為研究對象，皆在探究活動層土壤微生物對多年凍土退化的響應(yīng)特征及其同碳儲量的關(guān)聯(lián)性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，多年凍土退化導(dǎo)致土壤微生物多樣性下降、對環(huán)境變化愈加敏感且微生物網(wǎng)絡(luò)更不穩(wěn)定。微生物群落多樣性和穩(wěn)定性的下降與土壤碳儲量的降低密切相關(guān)，即微生物群落差異性每增加10%，重度退化的多年凍土區(qū)土壤碳損失增加0.1%-1.5%。

“多年凍土退化使得土壤微生物多樣性和穩(wěn)定性下降，這樣就可能會導(dǎo)致土壤碳損失，以二氧化碳等溫室氣體形式釋放到大氣里，從而增加溫室效應(yīng)，甚至加劇氣候變暖。因此，此次研究得出的階段性成果將提示科研人員，在未來需多關(guān)注凍土微生物的研究。”中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院研究員陳生云表示。(完)

關(guān)鍵詞： 凍土 研究 土壤 微生物 氣候