維管植物和生物土壤結皮的鑲嵌式分布是中亞荒漠區(qū)地表覆蓋的主要形式。在這一地區(qū)，生物土壤結皮占據(jù)了地表40%以上的面積，由于生物土壤結皮的潛在光合能力與維管植物相當，據(jù)此推測，結皮發(fā)育土壤在干旱區(qū)碳循環(huán)中可能具有重要的作用，然而，相關的研究多集中于室內條件下生物土壤結皮的光合生理測定方面。

中科院新疆生態(tài)與地理研究所張元明研究員領導的“生物土壤結皮生態(tài)學”研究團隊在“973”項目和國家自然科學基金的資助下，圍繞干旱荒漠區(qū)生物土壤結皮發(fā)育土壤的碳通量特征這一科學問題，實測研究了古爾班通古特沙漠生物土壤結皮在荒漠土壤-大氣界面碳交換中的作用。

研究表明，生物土壤結皮在土表的發(fā)育顯著阻礙了土壤CO2向大氣的釋放，地表生物土壤結皮能有效減少1/4至1/2的土壤碳釋放，顯著影響土壤-大氣界面碳交換過程。這一結果說明，生物土壤結皮在荒漠土壤-大氣界面碳交換中扮演重要角色。在這一生態(tài)過程中，自然條件下土壤水分和溫度的耦合關系起著關鍵性作用。溫度變動（10至300C）對生物土壤結皮的光合作用無顯著影響，但溫度的升高卻能顯著刺激土壤呼吸；相反，低溫能延長結皮光合活性時間，增加了結皮發(fā)育土壤的碳截獲量。這一結果暗示，早春融雪和積雪覆蓋期可能是生物結皮發(fā)育土壤碳截獲的主要時段。

以上研究成果以Carbon flux in deserts depends on soil cover type: a case study inthe Gurbantonggute Desert, North China為題在Soil Biology and Biochemistry（2013，58：332-340）發(fā)表。

新聞來源：http://www.cas.cn/ky/kyjz/201310/t20131029_3964569.shtml