摘要：最新研究显示，土壤微生物的二氧化碳排放并不会仅仅因为气温升高而增加。相反，研究者发现，微生物需要额外的碳源和营养元素才能显著提升其代谢和二氧化碳释放。这一发现从根本上挑战了科学界关于气候变暖如何影响土壤二氧化碳排放的既有假设。

信息来源：https://www.sciencedaily.com/releases/2025/09/250916221823.htm

最新研究显示，土壤微生物的二氧化碳排放并不会仅仅因为气温升高而增加。相反，研究者发现，微生物需要额外的碳源和营养元素才能显著提升其代谢和二氧化碳释放。这一发现从根本上挑战了科学界关于气候变暖如何影响土壤二氧化碳排放的既有假设。

研究背景与意义

本研究由北卡罗来纳州立大学进行，聚焦于土壤变暖对微生物活动的影响。研究的副教授德班妮·西希（Debjani Sihi）指出，土壤微生物，诸如细菌和真菌，负责土壤中大部分二氧化碳的排放。然而，温度的升高是否足以推动更多的二氧化碳释放，仍是一个未解之谜。西希及其同事的研究结果显示，仅靠升高的气温并不足以驱动二氧化碳排放的增加，反而需要结合额外的碳和养分补充。

实验设计与方法

研究合著者、佐治亚大学的保罗·弗兰克森 （Paul Frankson） 研究了土壤变暖对照。图片来源：北卡罗来纳州立大学 Debjani Sihi

此次研究在美国东南部的长期田间变暖实验设施中进行，特别是设立于佐治亚州雅典的土壤。由于这些土壤源自曾经种植棉花的区域，其养分和碳含量相对匮乏。研究团队从田野中收集土壤样本，然后在实验室中加热土壤，温度提高至最高2.5摄氏度。在这一过程中，研究者探讨了土壤碳循环中的复杂过程，包括碳的储存与排放。

研究者们通过追踪土壤中不同形式的有机物、植物残体、活体与死体微生物等，分析微生物的生长和呼吸过程。西希解释说，微生物通过碳获取能量，它们不仅利用一部分碳来生长和繁衍，还需要蛋白质和其他营养以维持正常的新陈代谢。

关键发现与讨论

研究结果清楚地表明，仅增加温度和养分的添加并没有导致土壤二氧化碳排放的显著提升。相反，真正推动微生物呼吸活动与二氧化碳排放的，是土壤中可供微生物获取的易用型碳源。西希提到的关键在于，像人类一样，微生物也需要均衡的饮食，以满足其生存需要。因此，干旱或贫瘠的土壤未必能有效支持微生物的旺盛生长。

通过在温暖的亚热带气候条件下进行研究，研究者们拓宽了对气候变暖影响的理解，特别是与以往多聚焦寒冷地区的研究形成鲜明对比。这一创新的实验环境为科学家们提供了新的视角，深入探讨土壤微生物对温度变化的反应。

未来研究与生态意义

西希也提到，科学界将继续探索气候变化对全球各类生态系统的影响。目前，相关研究已开展在包括热带地区的实验—例如波多黎各和巴拿马，以期了解那些气候下的土壤碳损失动力学。这些研究不仅有助于加深我们对土壤生态系统的理解，还有助于应对全球变暖带来的挑战。

“如果仅凭升温就能导致微生物活性的提升，那将改变我们的生态学观念，但事实显然更加复杂，”西希总结道。“枯竭的微生物资源限制了温度变化可能带来的影响。”

结语

本研究为我们理解气候变化对土壤碳命运的影响提供了新的视角，强调了微生物资源与气候变化之间复杂的关系。随着研究的深入，未来将需要更全面地统筹考虑温暖、土壤养分及其与二氧化碳排放之间的相互作用。这些发现无疑将为全球变暖的管理与应对提供新的基础，同时促进更可持续的土壤管理策略的制定。

来源：人工智能学家