減緩土壤碳排 退化泥炭沼澤中“誰”最穩？

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《通訊地球與環境》上發表論文。該研究發現在退化泥炭沼澤土壤剖面中，受有氧厭氧循環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境差異的三層。其中，表層有氧層，長期處于有氧環境中，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，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研究，均以深度為依據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境的差異。

 

通過對不同層土壤取樣及室內控制實驗，研究團隊發現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為不敏感特性。該研究結果表明過渡層土壤在退化泥炭沼澤中較為穩定，在氣候變暖過程具有減緩土壤碳丟失的作用，對泥炭沼澤碳庫穩定意義重大。

 

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