植物所凍土碳循環對氣候變暖響應研究取得新進展

　　凍土區儲存著大量有機碳，同時也經歷了顯著的氣候變暖。大量研究顯示，凍土生態系統碳循環對氣候變暖十分敏感。這是因為一方面，溫度上升會提高土壤微生物活性，進而加速生態系統碳釋放；另一方面，氣候變暖也會促進土壤氮磷礦化，促進植物生長，進而增加生態系統碳固定。然而，學術界迄今仍不清楚增溫引起的養分變化究竟如何調控凍土生態系統碳交換過程。

　　為了解決上述科學問題，中國科學院植物研究所楊元合研究組選擇青藏高原多年凍土區內的高寒沼澤化草甸這一類特殊的生態系統，避免了以往增溫實驗中“溫度上升引起土壤含水量下降”的缺陷，進而揭示了氣候變暖對凍土碳循環的直接效應及其調控因素。通過2014年至2016年連續3個生長季的野外監測，研究人員發現溫度上升增加了生長季前期生態系統碳固定，但這種促進效應在生長季后期消失，這一現象主要與植物提前衰老引起的葉片氮磷濃度下降有關。上述結果表明，增溫引起的植物養分變化并沒有增加生態系統的碳固定，反而抑制了增溫對生態系統碳固定的促進效應。

　　該研究為認識氣候變暖背景下生態系統碳-氮-磷交互作用提供了新視角，對理解凍土碳循環與氣候變暖之間的反饋關系具有重要啟示。相關結果并不支持學術界關于“氣候變暖引起的養分變化有利于生態系統碳固定”的傳統認識，意味著氣候變暖情景下養分對生態系統碳交換的調控比以往預想的更為復雜。

　　該研究結果近期在線發表在生態學領域期刊Ecology上。楊元合研究組博士研究生李飛和助理研究員彭云峰為論文共同第一作者，楊元合為通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金、中科院前沿科學重點研究計劃、中科院-北京大學“率先合作團隊”和中組部“青年千人計劃”項目的資助。

野外增溫實驗發現氣候變暖僅促進生長季前期總初級生產力

生長季前期總初級生產力對增溫的響應受溫度和植被指數的共同影響（a-b），而生長季后期的響應則受植物養分的調控（c-d）。