南极海域的苔原植物是羰基硫化物和二硫化碳的重要吸收体

《Environmental Science & Technology》：Tundra Plants Act as Important Sinks for Carbonyl Sulfide and Carbon Disulfide in Maritime Antarctica

　　本研究在海洋性南极苔原生态位采集优势植物（地衣、苔藓、须草）及土壤样本，通过控制培养实验揭示植被持续吸收OCS（-2.66至-11.36 pmol m?2 s?1）和CS?（-0.08至-0.48 pmol m?2 s?1），二者与Rubisco酶活性呈显著正相关（r=0.99，p<0.001）。土壤OCS动态变化（-1.65至4.29 pmol m?2 s?1），但CS?持续排放（4.70-7.65 pmol m?2 s?1），企鹅栖息地土壤为稳定排放源。植物贡献总吸收量的≥66%，且光照增强时OCS吸收与光合作用相关，为理解气候变化下南极硫循环提供新证据。

　　

羰基硫（OCS）和二硫化碳（CS₂）是大气中重要的硫载体气体。研究表明，高等植物既是这些气体的消耗者，也是排放者，但针对高纬度生态系统中的植物的研究相对较少。在本研究中，研究人员在南极洲海洋性苔原生态系统中采集了主要植物（苔藓、地衣和毛草）及土壤样本，并在受控条件下对其进行培养，以探究它们对OCS和CS₂的吸收与排放情况。苔原植被（如Sanionia georgicouncinata、Sanionia uncinata、Usnea antarctica）持续吸收OCS（吸收速率为?2.66至?11.36 pmol m^–2 s^–1）和CS₂（吸收速率为?0.08至?0.48 pmol m^–2 s^–1），且两者吸收速率之间存在显著的正相关关系（r = 0.99，p < 0.001），这一现象可能归因于参与光合作用的RuBisCO酶的活性。相比之下，苔原土壤对OCS的吸收和排放行为具有波动性（吸收速率为?1.65至4.29 pmol m^–2 s^–1），但其CS₂的排放量较为稳定（排放速率为4.70至7.65 pmol m^–2 s^–1）。特别是企鹅栖息地的土壤既是OCS的来源也是CS₂的来源。植物在南极苔原对OCS和CS₂的总吸收中起主导作用（占比≥66%），预计在气候变暖的情况下，这些生物吸收过程将得到保持，同时OCS的吸收量会随着光照强度的增加而增强。本研究加深了我们对南极苔原中硫生物地球化学过程及其环境影响的理解。