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持續(xù)的氣候變暖造成多年凍土大面積融化。作為劇烈的凍土融化形式，熱融塌陷會在短時間內改變植被、土壤和水文等過程，從而影響土壤微生物及其介導的碳過程。微生物碳利用效率是指微生物將吸收的碳分配至自身生長的比例，在很大程度上決定土壤碳形成與損失之間的平衡關系。因此，解析土壤微生物碳利用效率對熱融塌陷的響應機制，對于準確預測凍土區(qū)土壤碳動態(tài)及其與氣候變暖之間的反饋關系至關重要。然而，由于缺乏直接的觀測證據，學術界尚不清楚熱融塌陷導致的生物和非生物因素變化如何影響微生物碳利用效率。

中國科學院植物研究所楊元合研究組依托青藏高原多年凍土區(qū)熱融塌陷觀測平臺，采用“空間代替時間”方法，基于同位素標記和高通量測序等技術，揭示了土壤微生物碳利用效率對熱融塌陷的響應及其關鍵驅動因素。

研究發(fā)現(xiàn)，微生物碳利用效率沿典型熱融塌陷序列顯著增加。該現(xiàn)象主要與熱融塌陷后微生物群落結構改變和土壤磷有效性增加相關。進一步，研究通過區(qū)域尺度上5個樣點內塌陷區(qū)與未塌陷區(qū)的配對比較證實，“熱融塌陷促進土壤微生物碳利用效率”現(xiàn)象廣泛存在。這意味著熱融塌陷會通過提高微生物碳利用效率促進微生物來源碳積累，進而提高土壤碳穩(wěn)定性。

上述研究為模型準確預測凍土碳-氣候反饋關系提供了實驗證據。

8月12日，相關研究成果在線發(fā)表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。研究工作得到國家自然科學基金和國家重點研發(fā)計劃等的支持。

論文鏈接

熱融塌陷通過改變微生物群落組成、提高土壤磷有效性促進微生物碳利用效率