二氧化碳固定细菌在岩溶碳循环过程中具有重要的调节作用

　　近日，中国地质科学院岩溶地质研究所岩溶动力学研究室研究员李强的研究团队发现：岩溶土壤二氧化碳固定细菌具有显著的固碳效果，其固碳能力随土层深度的增加而减弱；二氧化碳固定细菌的存在还使表层岩溶带具有“胎盘效应”，将土壤二氧化碳与水体溶解无机碳之间的13C差值始终稳定在11‰左右。该研究深化了学界对二氧化碳固定细菌在岩溶碳循环过程中作用机理，相关成果在《Environmental Earth Sciences》(2015, DOI ：10.1007/s12665-015-4553-x)在线发表。

　　传统观点通常认为，土壤有机碳主要来源于植物凋落物的分解和根系分泌物，而土壤微生物本身主要参与有机质降解过程即促进二氧化碳的释放。近年来，研究人员发现以二氧化碳为碳源的化能自养微生物在土壤中大量存在，成为不容忽视的固碳力量，这为寻找“遗失的碳”提供了新线索，但其在岩溶碳循环过程中的具体贡献未见报道。

　　地科院岩溶所李强研究员的研究团队在桂林丫吉岩溶试验场，采用实时荧光定量(Real-time PCR)技术和水化学长期监测相结合的方法研究岩溶土壤二氧化碳固定细菌数量变化规律及其对水-碳酸盐岩-二氧化碳过程中13C的影响。研究发现，土壤二氧化碳固定细菌数量与土壤有机碳质量分数显著正相关(P<0.0003)，即土壤二氧化碳固定细菌数量越高土壤有机碳质量分数越大，并且土壤二氧化碳固定细菌数量及其固碳能力随着土层深度的增加而减弱；土壤二氧化碳固定细菌的存在使岩溶表层带具有“胎盘效应”，能够将环境中来源复杂、无序的13C趋于稳定，使土壤二氧化碳与水体溶解无机碳的13C差值始终稳定在11‰左右，从而为利用端元法判别岩溶水经过复杂地质条件后的变化规律提供了理论依据。上述结果为揭示岩溶土壤二氧化碳细菌固碳潜力及其对岩溶碳循环过程的调节作用提供了科学依据。