第八届青年地学论坛

泥炭地在全球碳循环中扮演着极其重要的角色，尽管泥炭地只占陆地生态系统面积的~3%，但其碳储量约占全球土壤碳储量的三分之一。这些碳主要由未分解的泥炭植物积累，可能有几米厚。因此面对持续的全球变化，泥炭地碳储备有很大的潜力对气候变暖产生正反馈，这也成为全球生物地球化学的一个关键问题。长白山泥炭地是中国东北典型的北方泥炭地，我们对长白山东土岭泥炭地垂直泥炭剖面进行野外观测和室内培养实验，结合CO₂和CH₄的排放、溶解相和固相有机质的结构特征和微生物群落组成在增温过程中的变化，探究深度剖面上土壤呼吸对增温的响应机制。研究发现CO₂和CH₄的排放具有深度依赖性，实验性增温刺激了表层泥炭碳呼吸过程，CO₂是厌氧碳矿化的主要贡献者，但CH₄的排放具有更高的温度敏感性。CO₂：CH₄值随温度升高极大地降低表明泥炭地受增温影响变得愈加产甲烷化。DOC浓度随泥炭深度的增加呈增加趋势，且深层泥炭DOC浓度受增温影响更显著，表明深层碳库的可利用碳作为SOC分解的主要驱动力，调节着土壤碳对增温的反应。微生物群落的相对丰度和多样性随深度的增加而降低，PCoA分析表明增温使微生物群落发生显著变化。综合考虑有机碳矿化的生物和非生物因素，分析发现碳基质质量、温度和微生物特性是控制土壤碳矿化的主要因素，SEM模型表明碳基质质量和温度通过改变微生物组成来间接或直接影响，解释了泥炭土壤碳矿化的79%。这些结果表明气候变化加速了泥炭地碳库的呼吸作用，碳基质质量和微生物群落结构是驱动泥炭矿化的主要因素，在长期变暖影响下仍不可忽视泥炭地深层碳库的影响。
 

泥炭地,土壤碳矿化,微生物