野火和永久冻土融化减少了碳库容量，降低了叶多玛表层土壤的碳封存潜力

《Journal of Geophysical Research: Biogeosciences》：Wildfire and Permafrost Thaw Reduce C Pools and Diminish Carbon Sequestration Potential in Yedoma Surface Soils

北极永久冻土因气候变暖和野火活动加速融化，导致土壤碳氮 pools大幅减少。研究显示叶德玛地区2001年火灾后，冻土融化使表层土壤碳损失50%，氮 pools减少50%，活性层加深和地面塌陷加剧碳氮分解，植物可利用氮减少导致生产力下降，可能削弱长期碳封存能力。

　　

摘要

由于北极气候变暖和野火活动，永久冻土越来越容易发生融化与崩塌。北极永久冻土储存了全球三分之一的土壤碳（C）和大量的氮（N）。大部分永久冻土有机物质位于俄罗斯的叶多马（Yedoma）地区。该偏远地区的土壤中含有高浓度的矿物质碳和氮，以及大量的、有特定形态的冰楔，这些冰楔在受到干扰后容易发生降解。然而，叶多马地区的碳和氮储量将如何响应气候变暖、野火和永久冻土融化的共同影响仍不清楚。本研究考察了2001年西伯利亚远东北部森林火灾对叶多马地区的影响，测量了碳和氮储量、土壤特性以及叶片的化学成分和生产力。研究发现，火灾导致土壤有机层厚度减少，活跃层（active layer）加深，并引发了地面沉降。活跃层永久冻土的融化使表层125厘米内的土壤碳储量减少了50%，这一现象得到了土壤碳同位素特征变化和碳氮比下降的证据支持。火灾和地面沉降还使总土壤氮储量减少了50%，活性氮储量减少了75%，叶片氮含量也有所下降。叶片氮的同位素特征在受到干扰后变得更加贫乏，这表明植物可能更依赖于菌根吸收和/或硝酸盐（NO??）的供给。总体而言，永久冻土的融化释放了土壤有机物质，减少了土壤碳和氮的储量以及整体养分资源。永久冻土的崩塌不仅是大气中碳的重要来源，而且氮循环的受限可能会进一步降低长期碳封存能力，从而影响生态系统从干扰中恢复的过程。

通俗语言总结

由于气候变暖和野火活动的增加，永久冻土正在融化。由于永久冻土中含有大量易受温度升高和火灾影响而流失的碳和氮，因此了解火灾和永久冻土融化对其中碳和氮的影响非常重要。我们的研究旨在探讨西伯利亚地区土壤和植物在火灾及永久冻土融化过程中的变化。火灾和融化显著改变了土壤环境，导致大量碳从土壤中流失，同时也减少了氮的储存和可用性。研究表明，永久冻土融化是一个重要的碳来源，并限制了氮的可用性，可能会通过影响植物生产力而降低未来的碳封存能力。

要点

• 叶多马地区的永久冻土融化和野火导致碳和氮储量减少，并改变了生态系统过程。
• 一半的土壤碳储量流失，严重削弱了生态系统的碳汇功能。
• 大量可利用的植物氮被释放，降低了植物的生长表现和碳封存潜力。

利益冲突

作者声明与本研究无关的利益冲突。