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本次研究成果相關(guān)示意圖例。　中科院植物所 供圖

中新網(wǎng)北京3月23日電 (記者 孫自法)土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)中儲量最大的活躍碳庫，理解土壤有機碳周轉(zhuǎn)(即降解)及其對氣候變暖的響應(yīng)，對準確預(yù)測未來氣候變化至關(guān)重要，組成復(fù)雜的土壤有機碳降解受何影響，也一直備受學(xué)界關(guān)注和聚焦研究。

來自中國科學(xué)院植物研究所(中科院植物所)的最新消息說，基于中國青藏高原-內(nèi)蒙古草地樣帶跨度超過3000公里的13個土壤剖面，該所馮曉娟研究組與中外合作者利用先進的單體化合物放射性碳同位素(碳十四)分析技術(shù)，通過對比研究成功揭示包括木質(zhì)素、脂類、黑炭等土壤有機碳主要分子組分的周轉(zhuǎn)時間及其溫度敏感性。

本次研究發(fā)現(xiàn)，植物脂類和黑炭在土壤剖面中的周轉(zhuǎn)時間可達上萬年，顯著長于木質(zhì)素。植物脂類和黑炭的周轉(zhuǎn)主要受到土壤礦物的影響且對溫度變化不敏感，而木質(zhì)素的周轉(zhuǎn)主要受到溫度調(diào)控并具有較高的溫度敏感性。研究團隊通過進一步整合分析全球土壤碳組分(輕組分和礦物結(jié)合組分)的碳十四數(shù)據(jù)，證明礦物保護作用對土壤碳周轉(zhuǎn)及溫度敏感性具有重要調(diào)控作用。

這一土壤有機碳關(guān)聯(lián)全球氣候變化研究重要進展，由中科院植物所馮曉娟研究員、賈娟助理研究員聯(lián)合蘭州大學(xué)、北京大學(xué)、中國海洋大學(xué)、中科院西北高原生物研究所和蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)、德國馬普所等中外同行合作完成，相關(guān)成果論文近日在國際專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《生態(tài)學(xué)快報》(Ecology Letters)在線發(fā)表。

馮曉娟指出，土壤有機碳組成復(fù)雜，不同分子組分的化學(xué)結(jié)構(gòu)和環(huán)境行為(如與土壤礦物的交互作用)存在巨大差異，其周轉(zhuǎn)及對增溫的響應(yīng)也不盡相同。傳統(tǒng)觀念認為具有芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的木質(zhì)素較難降解、周轉(zhuǎn)較慢，而新觀念則認為環(huán)境因素而非化學(xué)結(jié)構(gòu)決定土壤有機碳組分的周轉(zhuǎn)速度，但此前缺乏直接證據(jù)。

她表示，此次最新研究成果，既為木質(zhì)素在礦質(zhì)土壤中的不穩(wěn)定性提供了直接證據(jù)，也為土壤碳庫模型參數(shù)修改提供了可靠依據(jù)，并表明未來氣候變暖可能加速木質(zhì)素的降解。因此，全球變暖可能加快凋落物和土壤中木質(zhì)素的降解，木質(zhì)素含量較高的森林和濕地土壤應(yīng)受到更多關(guān)注。(完)