水位影响泥炭沼泽土壤有机碳分解的生物化学机制研究进展

编号 zgly0001743054

文献类型 期刊论文

文献题名 水位影响泥炭沼泽土壤有机碳分解的生物化学机制研究进展

作者 徐志伟  辛沐蓉  王钰婷  刘莎莎  王升忠 

作者单位 东北师范大学地理科学学院  东北师范大学泥炭沼泽研究所  东北师范大学 

母体文献 生态学报 

年卷期 2022,42(19)

页码 7729-7739

年份 2022 

分类号 S15 

关键词 泥炭沼泽  水位变化  有机碳分解  微生物  酶锁  铁门 

文摘内容 在人类活动和气候变化影响下,泥炭沼泽生态系统急剧退化,其独特的氧化还原过程使得退化泥炭沼泽及其恢复过程中土壤有机碳(SOC)分解与存储机制成为研究的热点问题。泥炭沼泽排水/再湿过程会显著改变土壤的氧化还原条件,进而改变土壤微生物群落和酶活性,驱动铁氧化还原过程,影响SOC分解。已有研究对“缺氧是维持泥炭地碳存储的关键”的传统理论提出了质疑,而土壤酶及铁(Fe)在土壤SOC分解与存储过程中分别扮演着“酶锁”和“铁门”的作用,二者同时受到氧化还原条件的影响。然而,有关退化泥炭沼泽及其恢复过程中酶-土壤SOC-Fe相互作用及微生物驱动机制还有待深入。总结了干旱/排水/再湿对泥炭沼泽土壤SOC组分、分子结构、碳排放的影响,并从微生物、酶、Fe化学的角度归纳总结了泥炭沼泽土壤SOC分解的生物化学机制。未来研究中应将土壤水分与土壤SOC分解的生物地球化学机制联系起来,探寻水位变化过程中生物及非生物要素对土壤SOC分子结构变化的调控机制及土壤氧化酶-酚类物质/SOC分子结构-水解酶之间的作用机制。同时,关注Fe的氧化和还原过程,评估Fe-SOC在泥炭沼泽土壤有机碳中的地位,利用分子生物学手段探究水位变化过程中酶-SOC分解/碳排放-铁之间的权衡机制。