我国滨海湿地植物源木质素积累和控制因素：对有机碳埋藏的指示意义取得最新研究进展
作者： 发布日期：2023-03-01 浏览：
近日，天津大学地科院宋照亮教授课题组，通过空间尺度采样和利用气相色谱质谱联用仪对土壤/沉积物分子生物标志物木质素酚进行了研究，相关成果以“Patterns and determinants of plant-derived lignin phenols in coastal wetlands: implications for organic C accumulation”为题，发表于生态学一区Top期刊《Functional Ecology》。论文第一作者为地科院2021届博士毕业生夏少攀，通讯作者为地科院宋照亮教授。
木质素作为一种主要的植物源性土壤有机碳组分，是反映滨海湿地不同植被组成和气候带下生物地球化学特征的独特生物标志物。然而，植物源木质素的纬度分布模式及其稳定性和控制机制仍不清楚。本研究我们沿着5000 km海岸带在39个样点共采集了156个土壤样品（0-40 cm），以探索生物和环境因素对木质素分布模式的影响。结果表明，木质素的含量范围为1.91至83.3 mg g−1 OC，在盐沼湿地中与SOC呈正相关，在红树林中与SOC呈弱负相关。SOC或木质素含量与C/V或S/V（肉桂基或丁香基与香草基的比值）呈正相关，而SOC或木质含量与(Ad/Al)V或(Ad/Al)S（香草基或丁香基的酸醛比）总体呈负相关，证实了生物标志物木质素单体降解参数的可靠性。研究发现，植物碳输入和木质素单体比值直接影响土壤中木质素的承载量。木质素含量和稳定性主要受土壤特性（即pH、EC、砂粒/黏粒）的控制。年均温（MAT）通过促进分解和改变植被与土壤生物地球化学（即微生物的底物可利用性）间接影响木质素的分布模式。
图1 我国滨海湿地土壤木质素含量和控制因素分析
滨海湿地具有高初级生产力和碳埋藏速率的特征，与微生物残体碳相比，植物源木质素的积累并没有我们想象的那么多。本研究木质素来源的精确识别和量化、分解和控制因素有助于我们理解木质素对碳封存的贡献及其对气候和环境变化的响应。
研究工作得到国家自然科学基金碳专项、国家自然科学基金重点项目和国家自然科学基金杰青项目的资助。
文章信息：Shaopan Xia, Zhaoliang Song*, Weiqi Wang, Yaran Fan, Laodong Guo, Lukas Van Zwieten, Iain P. Hartley, Yin Fang, Yidong Wang, Zhenqing Zhang, Cong-Qiang Liu, Hailong Wang. 2023. Patterns and determinants of plant-derived lignin phenols in coastal wetlands: implications for organic C accumulation. Functional Ecology. https://doi.org/10.1111/1365-2435.14290
