減緩土壤碳排 退化泥炭沼澤中“誰”最穩(wěn)？

12月10日，中國科學院成都生物研究所研究員陳槐及其團隊以“退化泥炭沼澤中有氧層、過渡層和厭氧層土壤二氧化碳排放對增溫的響應”為題，在國際期刊《通訊地球與環(huán)境》上發(fā)表論文。該研究發(fā)現(xiàn)在退化泥炭沼澤土壤剖面中，受有氧厭氧循環(huán)影響的過渡層土壤二氧化碳排放潛勢最低，且對增溫不敏感，指出過渡層是退化泥炭沼澤碳庫中較為穩(wěn)定的部分，對泥炭沼澤土壤碳庫保護具有重要意義。

 

泥炭沼澤是全球重要的土壤碳庫，深層碳是泥炭沼澤土壤碳庫的重要組成部分。氣候變化和人類活動使泥炭沼澤退化嚴重。在退化泥炭沼澤中，水位降低將泥炭沼澤土壤剖面劃分為環(huán)境差異的三層。其中，表層有氧層，長期處于有氧環(huán)境中，且其中含有大量的來自植物根系和凋落物的新有機碳。深層厭氧層，長期處于厭氧環(huán)境中，幾乎不含有來自植物的新有機碳。有氧厭氧過渡層，周期性處于有氧厭氧交替狀態(tài)，含有少量的來自植物根系和凋落物的有機碳。長期的差異環(huán)境可能導致三層土壤在有機碳組成、微生物活性及二氧化碳排放等方面不同。過去的泥炭沼澤土壤剖面碳動態(tài)研究，均以深度為依據(jù)研究不同深度土壤二氧化碳排放，忽視了沿土壤剖面水文環(huán)境的差異。

 

通過對不同層土壤取樣及室內(nèi)控制實驗，研究團隊發(fā)現(xiàn)在水位影響的三層土壤中，過渡層土壤碳化學組成復雜、不易分解，微生物活性和二氧化碳排放速率最低，二氧化碳排放對增溫也表現(xiàn)為不敏感特性。該研究結(jié)果表明過渡層土壤在退化泥炭沼澤中較為穩(wěn)定，在氣候變暖過程具有減緩土壤碳丟失的作用，對泥炭沼澤碳庫穩(wěn)定意義重大。

 

該研究結(jié)果表明以往的以深度為依據(jù)的土壤碳排放研究可能高估了退化泥炭沼澤碳的丟失，因為忽視了穩(wěn)定的過渡層。在未來的泥炭沼澤土壤碳動態(tài)研究中，需要考慮沿剖面土壤環(huán)境的變化，同時需要考慮營養(yǎng)物質(zhì)在土壤碳排放中的重要性。