氣候變暖加速土壤有機(jī)質(zhì)分解

近日，發(fā)表在《自然通訊》上一項(xiàng)新研究中，研究人員測(cè)試了土壤中有機(jī)物的不同成分是否會(huì)因氣候變化而以不同的速度降解。令人驚訝的是，實(shí)驗(yàn)表明所有有機(jī)土壤成分在溫暖的條件下分解得更快。

美國(guó)明尼蘇達(dá)州北部淡水濕地（泥炭地）的土壤寒冷，水源充沛，呈酸性。這些條件減緩了微生物將有機(jī)物分解成溫室氣體的速度，將碳儲(chǔ)存在土壤中。研究人員利用云杉和泥炭地在變化環(huán)境下的反應(yīng)（SPRUCE）實(shí)驗(yàn)來(lái)加熱美國(guó)明尼蘇達(dá)州北部沼澤的空氣和土壤，以模擬氣候變化對(duì)碳循環(huán)的影響。

（上兩圖：中國(guó)生物多樣性保護(hù)與綠色發(fā)展基金會(huì)農(nóng)田土壤碳匯試驗(yàn)示范基地。示范點(diǎn)：湖北丹江口市高坪鎮(zhèn)盧嘴村。?綠會(huì)融媒·綠會(huì)標(biāo)準(zhǔn)工作委員會(huì)）

泥炭地（淹水條件下）儲(chǔ)存了全球土壤碳的三分之一。雖然這些生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)封存了數(shù)千年的碳，但氣候變化有可能破壞泥炭地“碳庫(kù)”的穩(wěn)定。該研究結(jié)果表明，泥炭地中巨大而深層的碳儲(chǔ)存很容易受到微生物分解的影響，而微生物分解會(huì)為應(yīng)對(duì)氣候變暖的溫室生產(chǎn)提供燃料。該實(shí)驗(yàn)還表明，二氧化碳濃度升高和氣候變暖可能導(dǎo)致植物產(chǎn)生大量可降解物質(zhì)，而這些物質(zhì)反過(guò)來(lái)又支持產(chǎn)生溫室氣體的微生物，可能會(huì)加劇氣候變化。

過(guò)去，科學(xué)家認(rèn)為，隨著氣候變化，植物源土壤有機(jī)質(zhì) (SOM) 的復(fù)雜成分（例如木質(zhì)素）可能比簡(jiǎn)單的植物源土壤有機(jī)質(zhì)的成分降解得更快。然而，當(dāng)前的研究否定了復(fù)雜的植物源土壤有機(jī)質(zhì)分子比土壤中化學(xué)復(fù)雜度較低的碳成分對(duì)溫度變化更敏感的假設(shè)。

相反，研究人員發(fā)現(xiàn)，構(gòu)成植物源土壤有機(jī)質(zhì)的所有分子化合物，無(wú)論其來(lái)源和復(fù)雜性如何，都容易受到氣候驅(qū)動(dòng)因素變化的影響。

總之，這些結(jié)果表明，氣候變化可能會(huì)增加植物中更具活性的碳化合物的輸入，并增強(qiáng)植物源土壤有機(jī)質(zhì)的分解，這一過(guò)程被稱為“啟動(dòng)”，可能會(huì)破壞泥炭地碳儲(chǔ)存的穩(wěn)定性。

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編譯 | Daisy
審核 | LYJ
排版 | Daisy

參考資料略