深度解析什么是森林土壤碳封存技术的原理

是要理解生态系统中碳菌根的命运，Clemmensen等找到了一个非常好的研究地，那就是瑞典北部湖泊中30个岛屿中的森林，这些森林在过去5000年经历了不同数量的火灾，为比较不同森林地表的状况提供了一个广泛的土壤成分混合条件。他们用数学模型将土壤碳储量划分为来自地上的凋落物的碳和从来自根及根相关真菌的碳。该模拟方法显示，高达70%的土壤碳是根派生的，尤其是在深层土壤根密度最高的地方。该模型的研究结果得到分子生物学分析的证明，表明菌根和其他根相关的真菌占据着更深层的土壤，而分解者真菌只在浅层土壤中比较丰富。此外，通过土壤有机质的稳定同位素分析，发现其信号与菌根真菌最为接近。 本*文@内-容-来-自；中_国_碳^排-放*交-易^网 t an pa i fa ng . c om

这个结果强调了北方森林中菌根真菌在土壤碳封存中的核心作用。这些微生物衍生的化合物是极其多样的，因此分解者难以对付。这些物质包括残余的细胞壁、如几丁质、葡聚糖、肽聚糖或多糖。微生物残留物彼此间相互发生反应，以及与土壤中的其他化合物发生反应，形成难于轻易转化为二氧化碳的物质。如果菌根真菌产生的有机化合物是采用的这种方案，当然是很容易理解的。

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菌根真菌是土壤中微生物群落的主要成分，其多度（abundance）的变化（以及对碳封存的贡献）可能具有全球性的影响。在高纬度地区，杜鹃类菌根真菌和外生菌根真菌这两组菌根真菌尤其常见，在本研究中也占据了更深的土壤。其中一些真菌会对导致全球变化的元素发生响应。例如，当外生菌根真菌暴露在大气二氧化碳浓度高的环境中时会发生增殖，而当氮富集后会下降（在城市和农业区周围的生态系统中这是极为常见的），外生菌根对碳封存的贡献也可能发生同样的改变。

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在北方森林中，林火在短期和长期的时间尺度上也可能改变菌根真菌在土壤碳封存中的能力。野火减少了外生菌根真菌的多度，且林火之后真菌多度的减少会持续数年时间。从千年尺度来看，菌根真菌在频繁遭受火烧的北方森林中其贡献变小，可能是因为死亡的真菌组织在这些土壤中腐烂得更快。考虑到气候变暖很可能增加北方森林的火灾发生率，在这些地区菌根对土壤碳封存的贡献可能下降。

显然，这个发现最直接的意义是，提示目前的生态气候模型应该进行修改，需要考虑真菌的作用。只有进行这样的修订，才可更精确地预测森林管理实践（如疏伐）和环境变化是如何影响碳储存的。

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当然，这个工作并非尽善尽美，还有许多值得探讨的问题。例如，考虑菌根真菌对生态系统内碳循环的影响，仍需要探讨某种特定的杜鹃类菌根真菌或外生菌根真菌土壤碳储存的持续贡献。丛枝菌根真菌（另一个主要类群）产生的糖蛋白球囊霉素被认为在土壤中呆了数十年，尚不清楚类似的化合物是否被其他菌根真菌所构建，以及在什么条件下构建。