碳循環(huán)是一件非常復雜的事情。碳存在于空氣（二氧化碳）、植物和動物之中，海水之中的溶解碳、土壤之中的碳是碳永恒循環(huán)的源頭與目標。最近美國印第安納大學的生物學家在一項研究中發(fā)現(xiàn)，如果大氣中的二氧化碳含量增加，很可能就會加速碳循環(huán)，使得土壤向森林釋放碳。這項研究支持了一種最近出現(xiàn)的新觀點，即認為，盡管森林會從大氣中大量吸收二氧化碳，但是大量的碳仍然是儲存在生命有機體內(nèi)，而非土壤中已經(jīng)死亡的有機體中。
    土壤含碳是對儲存在土壤中的碳的總稱，而且首先是與有機物質(zhì)相關(guān)。土壤含碳是世界上最大的碳匯，因此在碳循環(huán)過程中起到核心作用，而且對于全球氣候模式也非常重要。
    該項研究的負責人理查德?P.菲利普斯（Richard P. Phillips）表示，森林到底如何將不斷增加的二氧化碳儲存下來，其間存在諸多不確定性，在對全球氣候變化條件下的森林生態(tài)系統(tǒng)進行了二十多年的持續(xù)研究后，有些問題已經(jīng)得到澄清。
    他說：“研究表明，樹木會從空氣中吸收二氧化碳，然后大量的碳就會匯集到樹木根部，給各種真菌提供所需養(yǎng)分。但是我們的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，真正聚集在土壤中的碳其實很少，因為腐爛的樹根還有真菌的數(shù)量也在不斷增加?！碧純Υ嬖谕寥乐?，而不是儲存在樹木之中，這只是從管理的角度來說的一廂情愿。因為土壤能夠在更長時間內(nèi)保持穩(wěn)定，所以就以為土壤能夠長時間儲存碳，把碳鎖閉在土壤里成千上萬年，而且不會向空氣中釋放二氧化碳。
    該研究是在北卡羅萊納州的“杜克無森林二氧化碳升高”試驗區(qū)進行的。在這個地區(qū)，成年的厚皮刺果松十四年來一直處于人為增高二氧化碳濃度的環(huán)境之中，這也是世界上歷時最長的一項二氧化碳濃度增高試驗項目。
    通過這個項目，研究者們得以憑籍土壤來測定碳循環(huán)的周期次數(shù)。在進行測試的土壤中，生長著各種樹根，并被加入了盛有各種特殊土壤的網(wǎng)袋以培養(yǎng)真菌。研究者對這些土壤進行分析，測定其中包含的有機物成分。
    研究人員還發(fā)現(xiàn)，試驗中森林里的氮循環(huán)也變得更快，因為二氧化碳濃度增加，樹木和微生物對養(yǎng)分的需求也變得更大。
    菲利普斯說：“在這個試驗林場，樹木的生長受制于可獲得的氮。在二氧化碳濃度升高的情況下，樹木利用額外的碳來激發(fā)產(chǎn)生微生物，進而釋放出有機氮。這看來是有道理的。而令人驚訝的是，樹木看來是通過分解樹根和一年生以下的真菌來獲取更多的氮?！?BR>    微生物的激發(fā)具有雙重效果。由于增加了新的碳以及其它能量來源，微生物就會受刺激而加速對已有的土壤有機物進行分解，并加速轉(zhuǎn)化成新的樹根以及真菌儲存的碳。這就足以解釋為何在杜克森林里碳與氮的循環(huán)變得更快。
    菲利普斯還說：“大部分系統(tǒng)都限制了樹木根系的生態(tài)表達作用，它們并未包含這樣的激發(fā)過程。我們的研究結(jié)果證明，樹木根系與土壤微生物之間的相互作用扮演了隱而未識的角色，這種作用決定了到底有多少碳被儲存下來，而氮又以多快的速度進行循環(huán)。因此在全球環(huán)境變化情況下，它們的循環(huán)進程能夠在森林生態(tài)系統(tǒng)中對長期的碳儲存起到推進作用?！?/div>