多年凍土區(qū)儲存著全球近1/3的土壤有機碳。解析凍土融化對養(yǎng)分循環(huán)的影響,對于準(zhǔn)確認識凍土碳-氣候反饋關(guān)系非常重要。以往研究主要關(guān)注氮循環(huán)對凍土融化的響應(yīng),而對于生態(tài)系統(tǒng)磷循環(huán)的研究十分缺乏。
中國科學(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)觀測平臺,基于31P-NMR、33P同位素標(biāo)記和宏基因組測序等技術(shù),揭示了生態(tài)系統(tǒng)磷循環(huán)對凍土融化的響應(yīng)及其關(guān)鍵驅(qū)動因素。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,促進了植物磷吸收,進而加速了生態(tài)系統(tǒng)磷循環(huán)。
進一步分析發(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)。植物磷吸收的增強則與根系形態(tài)改變、根系分泌物增加,以及其對土壤磷的競爭能力提高有關(guān)。
該研究首次報道了生態(tài)系統(tǒng)磷循環(huán)關(guān)鍵過程對凍土融化的響應(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。研究工作得到國家自然科學(xué)基金和國家重點研發(fā)計劃等的支持。

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