科學家揭示不同濕地中金屬——有機碳交互作用對排水的響應差異

近日，中國科學院植物研究所研究員馮曉娟團隊在《國家科學評論》上發表了最新研究成果，揭示了不同濕地中金屬——有機碳交互作用對排水的響應差異。

濕地是碳密度最高的陸地生態系統，并受到排水的嚴重威脅。近期研究指出，排水可通過誘導變價金屬氧化而促進金屬結合有機碳（bound OC）的形成，從而影響土壤有機碳積累。但是，不同類型濕地中bound OC對排水的響應尚不明確。

馮曉娟團隊在2020年——2022年對我國經歷長期（15年——55年）人工排水的32個濕地，包括14個泥炭蘚濕地和18個非泥炭蘚濕地，進行了配對采樣調查，并結合文獻數據整合分析，探討了濕地土壤金屬——有機碳交互作用對長期排水的響應及其對土壤碳封存的影響。

研究發現，在非泥炭蘚濕地中，排水通過誘導鐵氧化增加了土壤活性鐵鋁含量，并顯著增加了bound OC占土壤有機碳的比例。相比之下，在泥炭蘚濕地中，排水引起“鐵銹工程師”泥炭蘚退化，進而導致活性鐵鋁和可溶性酚類含量下降，并減少了bound OC占土壤有機碳的比例。此外，排水后土壤有機碳和bound OC含量在大部分泥炭蘚濕地剖面中下降，而在大部分非泥炭蘚濕地剖面中增加。

科研人員通過進一步評估土壤剖面的碳儲量發現，在活性金屬氧化物增加的非泥炭蘚濕地中，bound OC的增加部分補償了未被礦物保護的顆粒態有機碳的損失。這些結果表明，排水誘導的鐵氧化普遍增強了非泥炭蘚濕地的金屬-有機碳交互作用，但這一機制在泥炭蘚濕地中不存在。將該機制納入模型可以提高對濕地土壤碳動態預測的準確性。

相關論文信息：

https://doi.org/10.1093/nsr/nwae178

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