多年凍土區(qū)儲(chǔ)存著全球近1/3的土壤有機(jī)碳。解析凍土融化對(duì)養(yǎng)分循環(huán)的影響,對(duì)于準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)凍土碳-氣候反饋關(guān)系非常重要。以往研究主要關(guān)注氮循環(huán)對(duì)凍土融化的響應(yīng),而對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)磷循環(huán)的研究十分缺乏。
中國(guó)科學(xué)院植物研究所依托青藏高原多年凍土區(qū)熱融塌陷聯(lián)網(wǎng)觀測(cè)平臺(tái),基于31P-NMR、33P同位素標(biāo)記和宏基因組測(cè)序等技術(shù),揭示了生態(tài)系統(tǒng)磷循環(huán)對(duì)凍土融化的響應(yīng)及其關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。研究發(fā)現(xiàn),熱融塌陷顯著提高了表層土壤總磷活化速率,促進(jìn)了植物磷吸收,進(jìn)而加速了生態(tài)系統(tǒng)磷循環(huán)。
進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),土壤總磷活化速率的增加,主要與微生物磷循環(huán)功能基因豐度的上調(diào)密切相關(guān)。植物磷吸收的增強(qiáng)則與根系形態(tài)改變、根系分泌物增加,以及其對(duì)土壤磷的競(jìng)爭(zhēng)能力提高有關(guān)。
該研究首次報(bào)道了生態(tài)系統(tǒng)磷循環(huán)關(guān)鍵過(guò)程對(duì)凍土融化的響應(yīng)規(guī)律,為深入理解凍土融化背景下生態(tài)系統(tǒng)碳-磷交互作用奠定了基礎(chǔ)。
相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《自然-氣候變化》(Nature Climate Change)上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等的支持。

熱融塌陷通過(guò)促進(jìn)土壤磷轉(zhuǎn)化和植物磷吸收加速生態(tài)系統(tǒng)磷循環(huán)
