近日，南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）（以下簡稱廣州海洋實驗室）楊志峰院士團隊與合作者，研究揭示了藍碳生態系統葉片凋落物分解的養分釋放規律。相關成果發表于《全球生物地球化學循環》。
葉片凋落物分解過程中養分釋放速率在不同藍碳生態系統和氣候帶的差異。研究團隊供圖，下同
論文第一作者、廣州海洋實驗室研究員歐陽曉光指出，該研究旨在回答三個核心問題：氮和磷的釋放速率常數在不同生態系統間如何變化？其與葉片凋落物分解速率常數的關系如何？養分釋放對升溫的敏感性怎樣？大型底棲動物在升溫背景下如何直接影響養分釋放？
紅樹林、潮汐沼澤、海草床和大型藻類等藍碳生態系統雖能通過儲碳緩解氣候變化，但其葉片死亡分解時也會向水體和沉積物釋放氮、磷等養分。然而，升溫是否會顯著加劇這一釋放過程，此前尚不明確。
為此，楊志峰院士團隊聯合廣東工業大學、南丹麥大學、德國萊布尼茨熱帶海洋研究中心、美國馬薩諸塞大學波士頓分校及香港中文大學，通過全球薈萃分析，將養分釋放速率常數與分解速率常數之間的定量關系納入數值模型，并結合蒙特卡羅方法，充分考慮初始養分含量、釋放速率常數與生產力回歸關系中的不確定性，從而更可靠地預測不同升溫情景下的釋放變化。研究采用兩種情景：RCP 8.5（至2100年升溫2.6-4.8°C）和相對工業化前升溫1.5°C、2°C、4°C的系列情景。
大型底棲動物介導的葉片凋落物分解過程中養分釋放的變化。
藍碳生態系統中，氮和磷的釋放速率常數為0.006-0.035/天和0.003-0.019/天，溫帶地區明顯低于（亞）熱帶地區。分解初期，氮和磷的累積指數范圍分別為100.2%-227%和100.2%-209%。兩種升溫情景下，溫度升高均會促進養分釋放，且紅樹林和潮汐沼澤的釋放響應敏感性高于海草床。具體而言，紅樹林葉片凋落物在2050年和2100年的氮釋放量預計達213.5和260.8克/（公頃·天），分別占紅樹林沉積物氮累積速率的17.2%和21%。值得注意的是，大型底棲動物對凋落物的攝食與處理活動可降低釋放量，使得2100年的實際釋放量低于2050年。
該研究結果表明，升溫將直接加劇葉片凋落物的養分釋放，而底棲動物的生物作用則可能起到一定緩沖效應，這對沿海水質管理和生態保護具有重要參考價值。
相關論文信息：https://doi.org/10.1029/2025GB009005
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