導(dǎo)讀：已有的觀測(cè)證據(jù)顯示，氣候變暖既會(huì)促進(jìn)凍土區(qū)植被生長(zhǎng)，也會(huì)刺激微生物分解，進(jìn)而可能會(huì)打破生態(tài)系統(tǒng)中碳輸入與輸出之間的平衡關(guān)系，引起該區(qū)域土壤碳庫(kù)的顯著變化。但由于缺乏有效的觀測(cè)資料，學(xué)術(shù)界迄今仍不清楚氣候變暖背景下凍土區(qū)土壤有機(jī)碳庫(kù)究竟如何變化。

　　凍土區(qū)土壤碳庫(kù)超過(guò)全球土壤碳庫(kù)的50%，約為大氣碳庫(kù)的2倍，其微小變化會(huì)對(duì)大氣CO2濃度產(chǎn)生重要影響，在全球碳循環(huán)中起著重要作用。而作為氣候變化敏感區(qū)，凍土區(qū)快速的氣候變暖可能顯著改變?cè)搮^(qū)域生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過(guò)程。已有的觀測(cè)證據(jù)顯示，氣候變暖既會(huì)促進(jìn)凍土區(qū)植被生長(zhǎng)，也會(huì)刺激微生物分解，進(jìn)而可能會(huì)打破生態(tài)系統(tǒng)中碳輸入與輸出之間的平衡關(guān)系，引起該區(qū)域土壤碳庫(kù)的顯著變化。但由于缺乏有效的觀測(cè)資料，學(xué)術(shù)界迄今仍不清楚氣候變暖背景下凍土區(qū)土壤有機(jī)碳庫(kù)究竟如何變化。

中國(guó)科學(xué)院植物研究所楊元合研究組以青藏高原凍土區(qū)為研究對(duì)象，在2013年至2014年間對(duì)該區(qū)域2001年至2004年調(diào)查的135處樣地進(jìn)行重采樣，獲取了103個(gè)配對(duì)樣地的上千份土壤樣品。在此基礎(chǔ)上，研究人員構(gòu)建了由不同土層容重、有機(jī)碳含量以及土壤有機(jī)碳密度等參數(shù)構(gòu)成的大尺度數(shù)據(jù)庫(kù)，并結(jié)合混合線性模型評(píng)估了近10年來(lái)活動(dòng)層土壤碳庫(kù)的變化。

研究人員發(fā)現(xiàn)，過(guò)去10年間青藏高原凍土區(qū)活動(dòng)層土壤碳庫(kù)在以28.0 g C m-2 yr-1的速率顯著增加，且在研究區(qū)的高寒草原和高寒草甸這2種主要草地類型中呈現(xiàn)一致增加趨勢(shì)。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，土壤碳的積累僅發(fā)生在下層土壤（10-30 cm），并且主要源于有機(jī)碳含量的增加。上述結(jié)果證明青藏高原凍土區(qū)活動(dòng)層土壤是個(gè)顯著的“碳匯”。

該項(xiàng)研究提供了凍土區(qū)土壤碳庫(kù)變化的大尺度證據(jù)，相關(guān)研究結(jié)果對(duì)認(rèn)識(shí)青藏高原凍土碳循環(huán)特征及其與氣候變暖之間的反饋關(guān)系具有重要科學(xué)意義。近10年來(lái)活動(dòng)層土壤碳庫(kù)在增加，意味著活動(dòng)層土壤碳積累至少能部分抵消凍土融化造成的碳損失。同時(shí)，相關(guān)研究結(jié)果在評(píng)估高寒生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能等方面具有重要實(shí)踐價(jià)值，為近年來(lái)學(xué)術(shù)界提出的“青藏高原生態(tài)系統(tǒng)狀況總體趨好”的觀點(diǎn)提供了直接證據(jù)。

該研究成果近期在線發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然-地球科學(xué)》（Nature Geoscience）上。楊元合研究組博士研究生丁金枝是該論文的第一作者，楊元合為通訊作者。該項(xiàng)研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、科技部重大研究計(jì)劃、中科院—北京大學(xué)率先合作團(tuán)隊(duì)和中組部“青年千人計(jì)劃”的資助。

大尺度重采樣調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)近10年來(lái)活動(dòng)層土壤有機(jī)碳庫(kù)顯著增加

土壤碳的積累僅發(fā)生在下層，并且主要源于有機(jī)碳含量的增加