甲烷(CH4)是一種重要的溫室氣體,其百年尺度上的全球增溫潛勢是二氧化碳(CO2)的34倍,對全球變暖的貢獻約為20%。旱地土壤生態系統能夠氧化吸收大氣中的甲烷,占大氣甲烷匯的10%左右。然而,這一重要的甲烷匯對人類活動的響應十分敏感,尤其是人類活動導致的土地利用變化。目前,全球尺度下,被退化和恢復對土壤甲烷氧化潛力的影響還缺乏深刻認知。
中國科學院水生植物與流域生態重點實驗室科研人員通過對收集到已發表的83篇植被退化和恢復對甲烷氧化影響的研究論文進行數據整合分析(meta-analysis),從全球角度分析了土壤甲烷氧化潛力對植被退化和恢復的響應。結果表明:土壤甲烷氧化對植被退化和恢復的響應是非對稱的。主要表現在兩個方面:第一,植被退化導致的土壤甲烷氧化降低幅度大于植被恢復使土壤甲烷氧化潛力提升的幅度;第二,土壤甲烷氧化潛力在短期的植被退化背景下顯著降低,并且植被退化對甲烷氧化潛力的負效應不隨著退化年限的增加而改變;然而,土壤甲烷氧化潛力隨著植被恢復時間的增加而增加,并且短期的植被恢復(< 30 years)不足以提升甲烷氧化潛力。該整合研究,不僅能夠為可持續的土地管理提供一定參考,還有助于減少土壤甲烷氧化潛力對全球土地利用變化響應的不確定性。
本研究得到國家自然科學基金 (31770563)和中科院戰略先導專項B(XDB15010200)的資助,相關研究成果以“Asymmetric response of soil methane uptake rate to land degradation and restoration: Data synthesis”為題發表在國際SCI期刊“Global Change Biology”上。武漢植物園濕地生態學學科組助理研究員吳君君為論文第一作者,云南大學程曉莉研究員為論文通訊作者,武漢植物園濕地生態學學科組以及云南大學生態與環境學院相關科研人員參與了該論文的相關工作。
論文鏈接https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/gcb.15315?campaign=wolacceptedarticle
圖1 土壤甲烷氧化對植被退化和恢復的非對稱響應
相關附件:
中國科學院水生植物與流域生態重點實驗室 版權所有:中國科學院武漢植物園
技術支持:武漢植物園科技支掌中心 鄂ICP備05004779-1號 鄂公網安備42018502004676號