近日，水土保持与荒漠化整治全国重点实验室在生物结皮覆盖土壤碳通量研究中取得进展。研究以“Mature biocrust-covered soil carbon fluxes are dependent on their types: Moss-covered soils still serve as sinks while cyanobacteria-covered soils become sources”为题发表在 Agricultural and Forest Meteorology 期刊上。青年教师窦韦强为论文第一作者，肖波研究员为通讯作者。

生物结皮作为干旱和半干旱地区重要的地表覆盖物，其能通过光合作用和呼吸作用影响土壤碳通量进而调节旱地碳循环。然而，不同类型生物结皮因其生境、特征和功能的差异，可能对土壤碳通量的影响不同。因此，针对发育成熟的不同类型生物覆盖土壤的碳源汇功能仍不明确。针对上述问题，本研究通过连续两年野外测定成熟苔藓和蓝藻结皮覆盖土壤的碳通量（包括生物结皮光合、土壤呼吸和净碳交换量），探究了不同类型成熟生物结皮覆盖土壤的碳通量差异及其源汇功能，主要取得以下进展：

（1）不同类型成熟生物结皮覆盖土壤的碳通量存在显著差异。成熟苔藓结皮的光合（ P _n）和呼吸（ R _s）速率显著高于蓝藻结皮，而净碳交换量则相反。成熟蓝藻结皮表现为净碳排放（NCF > 0）而苔藓结皮表现出明显的净碳吸收（NCF < 0）。

图1不同类型生物结皮覆盖土壤碳通量的动态变化及其差异

（2）土壤含水量是驱动生物结皮覆盖土壤碳通量季节变化的最重要环境因子。

图2 生物结皮覆盖土壤碳通量季节变化的驱动因子分析

（3）基于随机森林模型估算年尺度上不同类型成熟生物结皮覆盖土壤的碳通量发现，成熟蓝藻结皮的年均净碳交换量为+551g C m^-2，在所研究的年尺度（2022-2024）上表现为碳源；而成熟苔藓结皮的年均净碳交换量为-66g C m^-2，在所研究的年尺度上表现为明显的碳汇。

图3不同类型成熟生物结皮覆盖土壤的年碳通量差异

该研究强调了成熟生物结皮类型对旱地土壤碳通量的影响差异，在准确评估旱地或全球土壤碳通量时应该考虑这些差异以制定减缓气候变化的措施。

该研究得到了国家自然科学基金（No. 42477359）和中央高校基本科研业务费（No. Z1090324158）等项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2025.110627