科技日报记者 颉满斌
记者10月28日从中国科学院西北生态环境资源研究院获悉，该院团队揭示出青藏高原土壤碳源海拔阈值转换新机制，相关成果刊发于《全球和行星变化》。
青藏高原是我国重要的碳汇库，土壤有机碳积累对区域生态稳定、全球气候变化调节意义重大。长期以来，高原植物源、微生物源两类核心碳源的海拔积累规律及驱动机制，一直缺乏系统量化研究。
此前学界尚不明确，随海拔变化，植物源碳与微生物源碳对高原土壤有机碳的贡献差异及环境调控逻辑。该院副研究员牟晓明表示，针对该科研短板，研究团队依托青藏高原局地山地垂直样带与区域生物地理样带开展系统研究，选取木质素酚、氨基糖作为专属生物标志物，精准量化两类碳源的空间分布格局、相对贡献及核心驱动因子。
研究发现，两类碳源绝对含量均随海拔升高持续递增，但相对贡献呈截然相反的变化趋势。海拔越高，植物源碳在土壤有机碳中占比持续下降，微生物源碳占比显著提升。团队进一步探明关键海拔阈值：局地尺度2415米、区域尺度3650米。阈值以下，土壤固碳以植物源碳为主；阈值以上，微生物源碳成为土壤有机碳积累的核心主导。
牟晓明介绍，通过随机森林、分段结构方程模型等数据分析，科研团队明确土壤全氮、土壤水分、土壤pH是调控两类碳源积累的核心环境因子。海拔升高带来的水分条件改善，既能促进根系生物量增长，提升植物源碳输入，也能富集土壤全氮、激活微生物活性，大幅推动微生物源碳累积。
该研究首次清晰阐释了青藏高原土壤碳源的海拔依赖性分异规律与阈值效应，证实高海拔生态系统固碳能力主要依托微生物源碳积累实现。这一成果补齐了高原土壤碳循环研究的关键空白，有效弥补现有地球系统模型的预测偏差，为精准预估气候变化下青藏高原土壤碳动态、提升全球碳循环模拟精度提供重要理论支撑。
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