瑞典阿比斯库附近的斯托达伦永久冻土泥炭地植物群落结构发生变化,草类逐渐取代生长缓慢的灌木。研究发现,尽管草类在光合作用中固定更多二氧化碳,但全年甲烷排放量显著增加,甲烷加速全球变暖的效应远超二氧化碳。
图宾根大学玛丽·缪厄教授与莱比锡亥姆霍兹环境研究中心安德烈亚斯·卡普勒教授领导的研究团队,在《全球变化生物学》发表研究,量化了植物对季节性温室气体释放的影响。缪厄表示:“斯托达伦沼泽泥炭丘原本干燥,位于永久冻土之上,水可沿底层冰层排出。冰层融化破坏水流,泥炭丘变为沼泽并最终演化为湿地。”
环境变湿后,适应永久冻土的灌木如沼泽迷迭香或矮桦树难以生存,泥炭藓生长后也被快速生长的草类如棉花草和莎草取代。第一作者玛丽·莫伦科普夫解释:“植物通过根部将糖和氨基酸等物质传递到土壤,微生物利用这些能源生长,不同微生物群落导致二氧化碳和甲烷释放量变化。”
研究系统记录了三个融化阶段(原始泥炭丘、沼泽、湿地)植物根区碳通量。莫伦科普夫指出:“草类在沼泽和湿地中驱动碳通量与温室气体排放季节性动态,随着融化持续,它们释放更多碳并促进甲烷排放。”从六月到八月,草类固定大量二氧化碳,但夏末甲烷排放达峰值,整体使温室气体排放增加九倍。
莫伦科普夫强调:“永久冻土储存全球土壤近一半碳,植物改变土壤过程可加速其从碳汇转为碳源,超出预期。全球气候模型需纳入植物活动影响。”图宾根大学校长卡尔拉·波尔曼教授博士表示:“精确了解永久冻土等敏感生态系统过程对理解气候变化至关重要,此研究有助于评估土壤在全球碳循环中的作用。”
出版详情:作者:Christfried Dornis, University of Tübingen;标题:《Changing vegetation in thawing permafrost increases emissions of greenhouse gases》;发表于:《Global Change Biology》(2026)。













