一项由中国科学院成都生物研究所团队完成的研究，为理解森林生态系统的物质循环提供了新的线索。研究发现，干燥苔藓在重新获得水分后，会在短时间内集中释放大量碳、氮等物质，形成显著的“资源脉冲”，并对土壤微生物活动产生快速且深刻的影响。
非维管植物的关键生态角色
在温带及高山森林生态系统中，覆盖在地表的苔藓层并非只是简单的“绿色地毯”。作为一类非维管变水植物，苔藓对维持局部水源涵养和养分循环起着至关重要的作用。中国科学院成都生物研究所研究员潘开文所领导的团队，长期关注川西亚高山森林生态系统的功能，其研究揭示了苔藓层在调控土壤碳氮循环方面尚未被充分认知的影响机制。相关研究成果已在国际学术期刊《植物与土壤》上发表，研究的第一作者为特别研究助理肖露梅博士。
此前，科学界对于苔藓在经历干燥-复水这一常见自然过程时，其胞内物质的释放动态及其对地下生态过程的具体影响，认识尚不清晰。为了解开这一谜题，研究团队选取了九寨沟云杉天然林下的两种优势苔藓——塔藓和锦丝藓作为研究对象。
揭秘复水过程的“脉冲式”释放
研究团队设计了对照实验，模拟了苔藓的重度干燥、中度干燥和持续湿润三种状态，并详细监测它们在随后五天复水过程中的变化。观测数据揭示了一个快速响应的生物学现象：干燥的苔藓在接触到水分后，其细胞内储存的有机物质会迅速向外释放。
“这种释放并非均匀缓慢的，而是呈现出明显的脉冲特征。”潘开文研究员解释道，“碳氮物质的释放量在复水后的头三个小时内就达到了峰值，随后逐渐衰减。”研究还发现，干燥程度越严重，复水后释放的碳氮物质总量就越高。其中，重度干燥的塔藓表现最为显著，其累积释放量超过了同条件下的锦丝藓。这为理解不同苔藓物种在生态系统中的功能差异提供了实证依据。
土壤资源与微生物的连锁响应
苔藓释放的“资源脉冲”如同投入平静水面的石子，迅速在土壤环境中激起涟漪。研究结果表明，经历干燥后复水的苔藓，能够不同程度地提升土壤中可被利用的活性碳、氮组分的含量。这种提升效应因苔藓物种的不同和复水时间的长短而存在差异。
更为关键的是，这种来自地表的资源输入，直接刺激了地下微生物的活性。数据显示，只有经过重度干燥处理的塔藓在复水后，能够显著增加土壤中微生物生物量碳和氮的含量。这表明，特定的苔藓在经历强烈的干湿交替后，其释放的脉冲资源足以在数天内改变土壤微生物群落的规模，从而可能影响后续的有机质分解、养分矿化等一系列生态过程。这一发现，为精确评估森林生态系统的碳氮循环过程补充了重要的科学视角。
这项研究不仅深化了学界对苔藓生态功能的认识，也提示在气候变化导致干湿格局波动的背景下，地表苔藓层的变化可能通过此类快速、脉冲式的资源释放机制，对森林土壤的碳氮动态产生深远影响。对于生态学研究者而言，持续关注这类微观而迅捷的生态过程，是构建更完整生态系统模型的关键。公众若希望了解更多生态研究的前沿动态，可通过关注相关科研机构的信息平台获取资讯。