科學家發現凍土融化促進生態系統磷循環

近日，中國科學院植物研究所研究員楊元合團隊揭示了生態系統磷循環對凍土融化的響應及其關鍵驅動因素。相關研究成果發表于《自然-氣候變化》（Nature Climate Change）。

多年凍土區儲存著全球近1/3的土壤有機碳，在陸地碳循環中起著至關重要的作用。特別是，氣候變暖引起的凍土融化加速土壤碳釋放，進而形成凍土碳循環與氣候變暖之間的正反饋關系。這種反饋關系的強度在一定程度上受土壤養分的調節：土壤養分可以通過影響植被生產力以促進生態系統碳固定，還可以通過影響微生物分解從而調節土壤碳釋放。在此背景下，解析凍土融化對養分循環的影響對于準確認識凍土碳-氣候反饋關系至關重要。然而，以往研究主要關注氮循環對凍土融化的響應，而對于生態系統磷循環的研究十分缺乏。

針對上述不足，楊元合團隊依托青藏高原多年凍土區熱融塌陷聯網觀測平臺，基于³¹P-NMR、³³P同位素標記和宏基因組測序等技術，揭示了生態系統磷循環對凍土融化的響應及其關鍵驅動因素。

研究人員發現，熱融塌陷顯著提高了表層土壤總磷活化速率，促進了植物磷吸收，進而加速了生態系統磷循環。通過進一步分析，研究人員發現，土壤總磷活化速率的增加主要與微生物磷循環功能基因豐度的上調密切相關，而植物磷吸收的增強則與根系形態改變、根系分泌物增加以及其對土壤磷的競爭能力提高有關。該研究首次報道了生態系統磷循環關鍵過程對凍土融化的響應規律，為深入理解凍土融化背景下生態系統碳-磷交互作用奠定了基礎。

相關論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41558-025-02445-4