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土壤有机碳降解受何影响？跨度超3000公里剖面最新研究揭秘
(资料图片)
本次研究成果相关示意图例。 中科院植物所 供图
中新网北京3月23日电 (记者 孙自法)土壤是陆地生态系统中储量最大的活跃碳库，理解土壤有机碳周转(即降解)及其对气候变暖的响应，对准确预测未来气候变化至关重要，组成复杂的土壤有机碳降解受何影响，也一直备受学界关注和聚焦研究。
来自中国科学院植物研究所(中科院植物所)的最新消息说，基于中国青藏高原-内蒙古草地样带跨度超过3000公里的13个土壤剖面，该所冯晓娟研究组与中外合作者利用先进的单体化合物放射性碳同位素(碳十四)分析技术，通过对比研究成功揭示包括木质素、脂类、黑炭等土壤有机碳主要分子组分的周转时间及其温度敏感性。
本次研究发现，植物脂类和黑炭在土壤剖面中的周转时间可达上万年，显著长于木质素。植物脂类和黑炭的周转主要受到土壤矿物的影响且对温度变化不敏感，而木质素的周转主要受到温度调控并具有较高的温度敏感性。研究团队通过进一步整合分析全球土壤碳组分(轻组分和矿物结合组分)的碳十四数据，证明矿物保护作用对土壤碳周转及温度敏感性具有重要调控作用。
这一土壤有机碳关联全球气候变化研究重要进展，由中科院植物所冯晓娟研究员、贾娟助理研究员联合兰州大学、北京大学、中国海洋大学、中科院西北高原生物研究所和苏黎世联邦理工大学、德国马普所等中外同行合作完成，相关成果论文近日在国际专业学术期刊《生态学快报》(Ecology Letters)在线发表。
冯晓娟指出，土壤有机碳组成复杂，不同分子组分的化学结构和环境行为(如与土壤矿物的交互作用)存在巨大差异，其周转及对增温的响应也不尽相同。传统观念认为具有芳香环结构的木质素较难降解、周转较慢，而新观念则认为环境因素而非化学结构决定土壤有机碳组分的周转速度，但此前缺乏直接证据。
她表示，此次最新研究成果，既为木质素在矿质土壤中的不稳定性提供了直接证据，也为土壤碳库模型参数修改提供了可靠依据，并表明未来气候变暖可能加速木质素的降解。因此，全球变暖可能加快凋落物和土壤中木质素的降解，木质素含量较高的森林和湿地土壤应受到更多关注。(完)
