研究揭示：多年冻土退化致土壤有机碳降解 或加剧气候变暖

据祁连山国家公园青海省管理局7日消息，最新研究结果显示，在全球气候变暖背景下，多年冻土退化下的土壤微生物响应特征可能介导了高寒生态系统对气候变暖的正反馈，揭示了祁连山区乃至青藏高原多年冻土退化区土壤碳损失的微生物机制，为多年冻土区土壤碳稳定性的微生物调节提供了新视角，也为未来气候情景的模型预测奠定了生物学基础。

祁连山是青藏高原东北部重要生态安全屏障，是中国冰川与水源涵养重点生态功能区。为深入揭示祁连山区冰冻圈组成要素(冰川、冻土和积雪)对气候变化的耦合响应特征及其对生物多样性的影响程度，祁连山国家公园青海省管理局与中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室在祁连山中西段疏勒河源区开展合作监测研究，并于2020年共同建立疏勒河源冰冻圈与生态环境综合监测研究站(简称疏源站)。

目前，已在该区域建立涉及6种多年冻土类型和6种植被类型的多个高寒生态系统综合观测场，开展了气象、植被特征和冻土环境等多要素、多尺度、多手段和长时序的监测研究。

据悉，当前在全球气候变暖背景下，多年冻土退化导致土壤有机碳降解并以温室气体形式释放，作为生物地球化学循环的“引擎”，微生物在调控多年冻土区土壤碳循环中发挥关键作用，但由于多年冻土退化下土壤微生物群落稳定性的变化特征及其同碳损失关联机制的系统认知至今依然不足，在青藏高原多年冻土区的相关研究尤其缺乏。

为此，研究团队以疏勒河源不同类型多年冻土为研究对象，皆在探究活动层土壤微生物对多年冻土退化的响应特征及其同碳储量的关联性。结果发现，多年冻土退化导致土壤微生物多样性下降、对环境变化愈加敏感且微生物网络更不稳定。微生物群落多样性和稳定性的下降与土壤碳储量的降低密切相关，即微生物群落差异性每增加10%，重度退化的多年冻土区土壤碳损失增加0.1%-1.5%。

“多年冻土退化使得土壤微生物多样性和稳定性下降，这样就可能会导致土壤碳损失，以二氧化碳等温室气体形式释放到大气里，从而增加温室效应，甚至加剧气候变暖。因此，此次研究得出的阶段性成果将提示科研人员，在未来需多关注冻土微生物的研究。”中国科学院西北生态环境资源研究院研究员陈生云表示。

编辑：徐爱杰