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气候变暖背景下冻土区土壤有机碳库究竟如何变化?_888am集团登录入口
来源:888澳门集团娱乐网址    发布时间:2021-02-05 16:13:01
本文摘要:多年冻土区土壤碳库占全球土壤碳库的50%,约为大气碳库的两倍。

多年冻土区土壤碳库占全球土壤碳库的50%,约为大气碳库的两倍。它的微小变化不会对大气CO2浓度产生最重要的影响,它在全球碳循环中起着最重要的作用。

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冻土区作为气候变化敏感区,缓慢的气候变化可能会明显改变该区生态系统的碳循环过程。多项观测证据表明,气候变化既不能促进多年冻土区植被生长,也不能有性地刺激微生物分解,可能会超越生态系统碳输出与输入的平衡关系,导致该地区土壤碳库发生明显变化。

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然而,由于缺乏有效的观测数据,学术界对气候变化背景下多年冻土区土壤有机碳库的变化仍然不确定。中国科学院植物研究所课题组杨元和以青藏高原冻土区为研究对象。2013-2014年期间,对该地区2001-2004年调查的135个样地进行了轻度采样,并提供了103个选定样地的数千份土壤样品。

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在此基础上,研究者构建了包含土壤容重、有机碳含量、土壤有机碳密度等不同参数的大规模数据库,并结合混合线性模型对近10年来活性层土壤碳库的变化进行了评价。研究人员发现,青藏高原多年冻土区活动层土壤碳库在过去10年中以28.0gCm-2yr-1的速率显著下降,在研究区的两种主要草地类型高寒草地和高寒草甸中呈现出完全一致的下降趋势。进一步研究发现,土壤碳的积累仅在较低的土壤(10-30cm)再次发生,主要来源于有机碳含量的降低。

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以上结果证明青藏高原多年冻土区的活动层土壤是一个明显的“碳汇”。本研究获得了多年冻土区土壤碳库变化的大尺度证据,研究结果对理解青藏高原冻土碳循环特征及其与气候变化的系统关系具有最重要的科学意义。

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近10年来,活性层土壤碳库不断减少,这意味着活性层土壤碳的积累至少可以部分抵消冻土融化造成的碳损失。同时,相关研究成果在评价高寒生态系统服务功能方面具有最重要的实用价值,为近年来学术界明确提出的“青藏高原生态条件总体上正在好转”的观点获得了必要的证据。

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研究结果最近发表在国际学术期刊《大自然-地球科学》 (NatureGeoscience)的网上。丁金枝,杨元和课题组博士生,本文第一作者,杨元成通讯作者。

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该研究得到了国家自然科学基金、科技部基础研究计划、中科院与北京大学第一合作团队、中央组织部“千人计划”的资助。

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