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研究揭示高纬度和高海拔多年冻土区土壤碳分解温度敏感性的分异特征

2026/01/25

文章导读
高纬度冻土区土壤碳释放速度竟是高海拔区的1.8倍——中科院团队首次实证了微生物群落与矿物保护的博弈如何撕裂冻土碳库。这项发表于《国家科学评论》的研究,通过野外样带与基因芯片技术,揭示高纬度冻土因寡营养微生物更活跃、矿物束缚更弱,导致其温度敏感性远超青藏高原。当气候变暖加速,这一分异特征将重塑全球碳循环模型,为预测北极"碳炸弹"提供关键校准标尺。读懂它,你将掌握冻土消融中最隐蔽的气候临界点。
— 内容由好学术AI分析文章内容生成,仅供参考。

气候变暖会导致多年冻土区大量土壤有机质被微生物分解,以二氧化碳等温室气体的形式释放至大气。作为调节冻土碳—气候反馈关系的关键参数,土壤碳分解温度敏感性(Q10)观测数据的缺乏,是导致目前模型预测的冻土区土壤碳释放量不确定性较大的潜在原因。

中国科学院植物研究所以高纬度和高海拔多年冻土区为研究对象,基于野外样带调查、室内长期培养、数据整合分析以及高通量qPCR芯片等方法,揭示了不同多年冻土区表层土壤碳分解Q10的差异及其关键驱动因素。科研人员发现,高纬度多年冻土区表层土壤碳分解Q10显著高于高海拔多年冻土区,约为后者的1.8倍。进一步研究发现,土壤微生物属性和矿物保护是导致多年冻土区土壤碳分解Q10区域分异的直接驱动因素。高纬度多年冻土区表现出“较高的α多样性、较大的寡营养型微生物占比、较高的碳降解基因水平以及较弱的矿物保护作用”等特征,进而导致其Q10显著高于高海拔多年冻土区。

该研究提供了不同多年冻土区土壤碳分解Q10的标准化数据集,拓展了学术界对冻土区土壤碳分解Q10驱动机制的认识,为提高模型对气候变暖背景下冻土碳释放的预测能力奠定了理论基础。

相关研究成果发表在《国家科学评论》(National Science Review)上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等的支持。


研究揭示高纬度和高海拔多年冻土区土壤碳分解温度敏感性的分异特征

高纬度和高海拔多年冻土区土壤碳分解温度敏感性的差异及其驱动因素


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