近日，記者在中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所了解到，以研究員武海濤為主要負(fù)責(zé)人的“退化濕地土壤動物演替對土壤碳氮循環(huán)的影響”喜獲省自然科學(xué)學(xué)術(shù)成果一等獎。

北方寒區(qū)沼澤濕地作為重要生物多樣性保育區(qū)和重要的土壤碳庫，對全球變化響應(yīng)異常敏感。但由于土壤微生物在溫室氣體代謝中的巨大作用，土壤動物功能一直被忽略。以往土壤生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)研究，主要關(guān)注了蚯蚓或某類群其他土壤動物的土壤調(diào)控研究，沒有將不同類群土壤動物進(jìn)行綜合處理和貢獻(xiàn)比例分析，缺少不用類群間的交互影響評估。

“退化濕地土壤動物演替對土壤碳氮循環(huán)的影響”成果以退化沼澤濕地為研究對象，研究了沼澤濕地土壤動物組成、時空格局變化及其對土壤碳氮生態(tài)過程的影響，深化了退化濕地土壤過程與功能變化的生物學(xué)驅(qū)動機理。該成果按照“格局—過程—效應(yīng)—機制”的系統(tǒng)思維，以對環(huán)境變化響應(yīng)敏感的大型土壤動物及其碳氮循環(huán)調(diào)控功能作為切入點，揭示了沼澤土壤動物格局及其功能對濕地生態(tài)系統(tǒng)退化的響應(yīng)及機制，明確了退化沼澤“系統(tǒng)退化—生物格局—生態(tài)過程—功能效應(yīng)”的耦合關(guān)系。本次申報的代表性成果，明確了退化沼澤中大中型土壤動物群落格局變化，揭示了不同類群土壤動物組合比例、密度變化對土壤溫室氣體(CO2、CH4和N2O)排放的影響;通過野外控制和室內(nèi)模擬，量化了大型和中小型土壤動物的貢獻(xiàn)比例。該研究成果證實了退化沼澤濕地中土壤動物是不可忽視的關(guān)鍵生物驅(qū)動因素之一，推動了沼澤土壤碳氮循環(huán)的土壤生物驅(qū)動和調(diào)控機制研究，深化了土壤生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能之間的關(guān)系。在國際首次發(fā)現(xiàn)并論證了退化濕地生態(tài)系統(tǒng)土壤動物及其交互作用對土壤溫室氣體排放的影響。研究論文發(fā)表在國際土壤類頂級期刊SoilBiology&Biochemistry上，審稿專家和國際同行給予了高度評價。

本研究以東北典型濕地自然保護(hù)區(qū)為研究基地。濕地退化后陸生土壤動物大量增加，并對土壤碳氮生態(tài)過程和碳庫功能具有顯著影響的研究結(jié)果，得到多個國家級濕地自然保護(hù)區(qū)、國家濕地公園及其濕地主管部門的極大關(guān)注。同時，依據(jù)本成果研發(fā)的退化濕地再濕技術(shù)，通過控制退化濕地中陸生土壤動物的無序擴繁，有效防控了土壤碳氮庫功能的減退，維持了濕地土壤功能的正常發(fā)揮。