凍土區(qū)具有“增溫快、碳儲量大”的特點，是氣候變化的敏感區(qū)和脆弱區(qū)，凍土碳循環(huán)與氣候變暖之間的反饋關(guān)系也因此成為全球變化研究群體關(guān)注的焦點。目前，學(xué)術(shù)界對凍土碳動態(tài)的認(rèn)識存在較大不確定性，不同模型預(yù)測的凍土碳損失相差近9倍（74-652 Pg C；1 Pg = 1015g）。作為調(diào)節(jié)碳-氣候反饋關(guān)系的關(guān)鍵參數(shù)，凍土碳釋放的溫度敏感性（通常用Q10表示，即溫度每增加10度碳釋放速率增加的倍數(shù)）是導(dǎo)致模型預(yù)測結(jié)果存在不確定性的潛在原因之一。在這一背景下，基于統(tǒng)一方法獲取的Q10數(shù)據(jù)集對于實現(xiàn)模型校準(zhǔn)、提升模擬能力至關(guān)重要。然而，以往研究聚焦在凍土區(qū)活動層土壤碳分解的溫度敏感性，真正源自凍土層的觀測數(shù)據(jù)較為匱乏。礦物保護、微生物屬性以及底物質(zhì)量調(diào)控凍土碳動態(tài)的相對重要性，尚不清楚。

中國科學(xué)院植物研究所研究員楊元合研究組基于凍土樣帶調(diào)查和室內(nèi)培養(yǎng)方法，解析了青藏高原凍土融化后碳釋放溫度敏感性的空間格局和驅(qū)動因素。研究表明，凍土融化后Q10呈現(xiàn)較大空間變異，表明模型中需要考慮該參數(shù)的空間異質(zhì)性而非使用固定常數(shù)。進一步研究發(fā)現(xiàn)，Q10主要受礦物保護和微生物屬性調(diào)控。其中，礦物保護減弱凍土碳釋放的溫度敏感性，而微生物屬性則扮演著雙重角色：高的微生物豐度與活性促進碳釋放及其對增溫的響應(yīng)，而高的微生物多樣性導(dǎo)致較低的Q10。這意味著生物與非生物因素的影響會使凍土碳-氣候反饋比之前預(yù)想的更復(fù)雜。該研究拓展了學(xué)術(shù)界對凍土碳動態(tài)調(diào)控機制的認(rèn)識，并為提高模型對凍土-碳氣候反饋的預(yù)測能力提供了實驗依據(jù)。

相關(guān)研究成果在線發(fā)表在Science Advances上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金、**次青藏高原綜合科學(xué)考察研究等的資助。(生物谷Bioon.com）