科學家構建土壤有機碳方面的全球圖譜

東北林業大學王傳寬教授團隊在土壤有機碳方面取得新進展。團隊首次構建了土壤礦物結合有機碳和顆粒有機碳儲量和周轉的全球圖譜，并研發了包含兩種功能組分的土壤碳循環新模型，為提升土壤有機碳儲量，助力“碳中和”提供重要科學依據。相關成果發表在《自然-通訊》。

土壤有機碳是陸地生態系統最大的碳庫，其碳匯潛力可以貢獻自然氣候解決方案的四分之一。土壤有機碳的持久性影響土壤碳庫大小和生態系統功能，主要受分解者與有機碳間的物理隔離調控。將土壤有機碳的礦物保護機制整合進入地球系統模型可有效的改善模型結構、提高模型精度。

本研究首先使用機器學習方法繪制了土壤不同深度（0–20、20–40、40–60、60–80、80–100 cm）礦物結合有機碳和顆粒有機碳的全球分布圖譜。該全球分布圖譜為碳循環研究領域提供關鍵的數據產品，可以有效推動土壤碳循環模型的發展。

土壤礦物結合有機碳和顆粒有機碳的全球分布格局。東北林業大學供圖

本研究還開發了包含礦物結合有機碳和顆粒有機碳垂直轉運的土壤碳循環新模型，并利用數據-模型融合技術反演了礦物結合有機碳和顆粒有機碳的周轉時間。結果發現，全球土壤礦物結合有機碳和顆粒有機碳的平均周轉時間分別為129年和23年。氣候變暖對深層土壤礦物結合有機碳和顆粒有機碳分解的促進作用要大于表層土壤。

本研究首次構建的礦物結合有機碳和顆粒有機碳儲量和周轉的全球圖譜，為地球系統模型診斷土壤有機碳-氣候變化反饋提供了基準。

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-024-49743-7