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美研究发现植物根系分泌物会降低土壤碳汇稳

2019/09/14 来源:西藏信息港

导读

美研究发现植物根系分泌物会降低土壤碳汇稳定性美国俄勒冈大学科学家近日在《自然气候变化(Nature Climate Change)》期刊

美研究发现植物根系分泌物会降低土壤碳汇稳定性

美国俄勒冈大学科学家近日在《自然气候变化(Nature Climate Change)》期刊上发表研究称,尽管土壤曾被认为能够半地储存二氧化碳,但研究发现土壤向大气中释放二氧化碳的速度可能超乎人们之前的设想。

这项研究发现,植物根系分泌的化学物质可以与结合在土壤矿物质中的碳元素相互作用,打破碳元素与矿物质的结合,让这些碳元素被微生物分解,并随后以二氧化碳的形式释放到大气中。

研究作者之一、俄勒冈大学农业科学院土壤科学家马库斯·克莱博(Markus Kleber)说,这项研究挑战了过去认为与矿物质结合的碳元素能在土壤中保存数千年的想法。他说:“随着植物的根系分泌物将碳元素与保护性的矿物质相分离,土壤释放碳元素的速度也随之加快。”

此外,气候变暖很有可能也在这一过程中起了催化作用。温暖的天气和空气中更高浓度的二氧化碳能够促进植物生长,从而导致植物根系分泌更多的化合物。这将导致更多原本储存在土壤中的碳元素以二氧化碳的形式进入大气,进一步加速气候的变暖。

克莱博指出,令人担忧的是这种排放碳元素的机制目前还没有被纳入全球碳元素循环模型中。由于未考虑土壤中碳元素加速分解的因素,目前的气候变化模型中,每年从土壤中排放出的碳元素可能低估了约1%。

克莱博说,虽然1%听上去并不是个很大的数字,但全球储存在土壤中的碳元素比储存在植物中或大气中的碳元素多得多,因此即使发生微量变化也会给大气碳浓度带来严重影响。

60%到80%的有机物进入土壤一年内会被分解,终变成二氧化碳。余下的大部分碳元素经过一系列物理和化学机制后会与土壤中的矿物质结合,这样微生物就无法再分解这些碳元素。在过去,科学家们认为这些碳—矿物质结合体是持久性碳汇,可以稳定储存数个世纪。


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