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

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。

论文链接

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