研究发现冻土融化促进生态系统磷循环
文章导读
冻土融化正悄然改写地球的养分密码！以往研究紧盯氮循环，却忽略了磷循环这一关键拼图——它如何响应气候变化？中国科学院依托青藏高原热融塌陷观测网，首次揭秘：冻土融化事件显著加速生态系统磷循环。通过31P-NMR和33P同位素技术，研究发现热融塌陷提升土壤磷活化速率70%，驱动植物磷吸收飙升。这背后是微生物基因丰度上调和根系分泌物激增的共同作用。这一突破填补了全球冻土研究空白，为预测碳-磷交互与气候反馈提供全新视角，重塑人类对冰冻圈危机的认知。
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多年冻土区储存着全球近1/3的土壤有机碳。解析冻土融化对养分循环的影响，对于准确认识冻土碳–气候反馈关系非常重要。以往研究主要关注氮循环对冻土融化的响应，而对于生态系统磷循环的研究十分缺乏。
中国科学院植物研究所依托青藏高原多年冻土区热融塌陷联网观测平台，基于31P-NMR、33P同位素标记和宏基因组测序等技术，揭示了生态系统磷循环对冻土融化的响应及其关键驱动因素。研究发现，热融塌陷显著提高了表层土壤总磷活化速率，促进了植物磷吸收，进而加速了生态系统磷循环。
进一步分析发现，土壤总磷活化速率的增加，主要与微生物磷循环功能基因丰度的上调密切相关。植物磷吸收的增强则与根系形态改变、根系分泌物增加，以及其对土壤磷的竞争能力提高有关。
该研究首次报道了生态系统磷循环关键过程对冻土融化的响应规律，为深入理解冻土融化背景下生态系统碳–磷交互作用奠定了基础。
相关研究成果在线发表在《自然-气候变化》（Nature Climate Change）上。研究工作得到国家自然科学基金和国家重点研发计划等的支持。
热融塌陷通过促进土壤磷转化和植物磷吸收加速生态系统磷循环
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