新研究揭示升温加剧蓝碳叶片凋落物养分释放
近日，南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）（以下简称广州海洋实验室）杨志峰院士团队与合作者，研究揭示了蓝碳生态系统叶片凋落物分解的养分释放规律。相关成果发表于《全球生物地球化学循环》。
叶片凋落物分解过程中养分释放速率在不同蓝碳生态系统和气候带的差异。研究团队供图，下同论文第一作者、广州海洋实验室研究员欧阳晓光指出，该研究旨在回答三个核心问题：氮和磷的释放速率常数在不同生态系统间如何变化？其与叶片凋落物分解速率常数的关系如何？养分释放对升温的敏感性怎样？大型底栖动物在升温背景下如何直接影响养分释放？
红树林、潮汐沼泽、海草床和大型藻类等蓝碳生态系统虽能通过储碳缓解气候变化，但其叶片死亡分解时也会向水体和沉积物释放氮、磷等养分。然而，升温是否会显著加剧这一释放过程，此前尚不明确。
为此，杨志峰院士团队联合广东工业大学、南丹麦大学、德国莱布尼茨热带海洋研究中心、美国马萨诸塞大学波士顿分校及香港中文大学，通过全球荟萃分析，将养分释放速率常数与分解速率常数之间的定量关系纳入数值模型，并结合蒙特卡罗方法，充分考虑初始养分含量、释放速率常数与生产力回归关系中的不确定性，从而更可靠地预测不同升温情景下的释放变化。研究采用两种情景：RCP 8.5（至2100年升温2.6-4.8°C）和相对工业化前升温1.5°C、2°C、4°C的系列情景。
大型底栖动物介导的叶片凋落物分解过程中养分释放的变化。蓝碳生态系统中，氮和磷的释放速率常数为0.006-0.035/天和0.003-0.019/天，温带地区明显低于（亚）热带地区。分解初期，氮和磷的累积指数范围分别为100.2%-227%和100.2%-209%。两种升温情景下，温度升高均会促进养分释放，且红树林和潮汐沼泽的释放响应敏感性高于海草床。具体而言，红树林叶片凋落物在2050年和2100年的氮释放量预计达213.5和260.8克/（公顷·天），分别占红树林沉积物氮累积速率的17.2%和21%。值得注意的是，大型底栖动物对凋落物的摄食与处理活动可降低释放量，使得2100年的实际释放量低于2050年。
该研究结果表明，升温将直接加剧叶片凋落物的养分释放，而底栖动物的生物作用则可能起到一定缓冲效应，这对沿海水质管理和生态保护具有重要参考价值。
相关论文信息：https://doi.org/10.1029/2025GB009005
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