新闻公告近日，中国科学院华南植物园小良站王法明研究员团队在红树林蓝碳形成机制研究方面取得新进展。相关成果以“Microbial carbon limitation shapes blue carbon quality during mangrove restoration”为题发表于土壤学国际期刊Catena。
红树林是全球单位面积碳储量最高的生态系统之一，在应对气候变化和提升滨海湿地碳汇功能中具有重要作用。然而，红树林恢复如何影响土壤有机碳的来源组成与稳定潜力，尤其是微生物过程在其中发挥怎样的作用，仍缺乏深入认识。
研究团队以广东珠海淇澳岛红树林恢复湿地为研究对象，选取退化光滩、无瓣海桑恢复林和秋茄恢复林进行比较，结合生态酶化学计量模型、木质素酚和氨基糖生物标志物分析，系统评估红树林恢复对微生物碳限制、土壤有机碳来源组成及蓝碳质量的影响。
研究发现，退化光滩土壤微生物同时受到碳和磷限制，而红树林恢复显著缓解了微生物碳限制。这一过程主要源于恢复后凋落物、根系输入和沉积物有机碳质量的改善。尽管恢复过程中微生物群落逐渐向资源需求更高的生活史策略转变，但沉积物养分供给仍是调控微生物碳限制的主导因素。进一步分析表明，红树林恢复不仅提高了沉积物有机碳储量，也改变了蓝碳库的来源组成。恢复后，植物来源碳和微生物来源碳的绝对含量均有所增加，但相对于沉积物总有机碳而言，植物来源碳的贡献提高，而微生物残体碳的相对贡献下降。这说明红树林恢复提升蓝碳固存能力的同时，也会重塑沉积物有机碳的组成和潜在质量。
该研究提出，微生物碳限制是连接红树林恢复与蓝碳形成的重要“调控阀门”。将微生物代谢限制以及植物和微生物来源碳指标纳入红树林恢复监测，有助于更准确评估蓝碳增汇效果，并为滨海湿地生态修复和蓝碳管理提供科学依据。
图1：微生物代谢限制及其在不同恢复阶段的动态变化
图2：红树林恢复过程中微生物碳限制的驱动机制
中国科学院华南植物园博士后黄幸运为论文第一作者，王法明研究员为通讯作者。研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国科学院相关项目及欧盟 Horizon Europe 蓝碳合作项目等资助。