植物所在灌叢化草原生態(tài)系統(tǒng)土壤碳庫(kù)變化方面取得進(jìn)展（2020.2.28 中國(guó)科學(xué)院）

由于全球氣候變化和人類活動(dòng)影響，灌叢化現(xiàn)象在世界干旱-半干旱地區(qū)廣泛發(fā)生，并深刻影響了區(qū)域碳循環(huán)。早前研究多關(guān)注灌叢化對(duì)草原生態(tài)系統(tǒng)的生物量和土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的影響，而忽視了對(duì)于土壤無(wú)機(jī)碳庫(kù)的影響。同時(shí)有研究表明，一些地區(qū)草原灌叢化導(dǎo)致土壤酸化，進(jìn)而影響這些地區(qū)的無(wú)機(jī)碳儲(chǔ)量，但灌叢化對(duì)土壤無(wú)機(jī)碳的影響尚未得到實(shí)驗(yàn)證實(shí)。

中國(guó)科學(xué)院植物研究所方精云團(tuán)隊(duì)以內(nèi)蒙古草地為研究對(duì)象，基于大范圍的野外調(diào)查和土壤取樣，揭示了草原生態(tài)系統(tǒng)土壤無(wú)機(jī)碳庫(kù)對(duì)灌叢化的響應(yīng)。結(jié)果表明，灌叢化顯著降低了無(wú)機(jī)碳密度并導(dǎo)致了土壤酸化，且對(duì)20-50cm土層的影響尤為明顯。土壤無(wú)機(jī)碳密度的變化量與灌木斑塊大小和土壤pH值變化量相關(guān)，因此推測(cè)，灌叢化草地中土壤無(wú)機(jī)碳密度的下降可能是由于土壤酸化導(dǎo)致。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，由于灌叢化導(dǎo)致丟失的土壤無(wú)機(jī)碳可能被釋放到大氣中，而非重新分布到更深的土層，因此早前以土壤有機(jī)碳為重點(diǎn)的相關(guān)研究可能高估了灌叢化草地土壤的固碳能力。該研究首次提供了灌叢化草地土壤無(wú)機(jī)碳丟失的證據(jù)，強(qiáng)調(diào)了土壤無(wú)機(jī)碳動(dòng)態(tài)在全球干旱區(qū)碳收支中不可忽視的作用。

該研究成果于2月21日在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Journal of Ecology 正式出版。植物所博士研究生劉上石為該論文第一作者，中科院院士方精云和副研究員沈海花為通訊作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目和中科院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究項(xiàng)目等的資助。