安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)在微生物源土壤有機(jī)碳領(lǐng)域取得研究進(jìn)展

安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園林學(xué)院田鵬副教授以第一作者身份、王清奎研究員為通訊作者，在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊《總體環(huán)境科學(xué)》發(fā)表題為“真菌與細(xì)菌殘體積累對氮沉降的差異化響應(yīng)與氮沉降速率有關(guān)”論文。

土壤有機(jī)碳是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的活性碳庫，在土壤上部100厘米中儲存了約1500 Pg 碳。因此，土壤有機(jī)碳庫的微小改變可能導(dǎo)致對氣候變化的強(qiáng)烈反饋。越來越多的證據(jù)表明，微生物殘體對土壤有機(jī)碳固存的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)超之前的認(rèn)知。氮沉降是一種與全球氣候變化相關(guān)的因素，已被廣泛證明有可能通過促進(jìn)土壤團(tuán)聚體的形成和改變土壤酸性來增強(qiáng)陸地生態(tài)系統(tǒng)中的土壤有機(jī)碳固存。然而，迄今為止，對不同水平氮沉降如何影響細(xì)菌和真菌殘體積累的了解非常有限，限制了對陸地生態(tài)系統(tǒng)中碳氮循環(huán)耦合規(guī)律的深入理解。

針對這一問題，森林土壤生態(tài)與全球變化課題組在中國東部七個不同緯度的森林生態(tài)系統(tǒng)中采集了土壤樣本，對氮沉降如何響應(yīng)土壤微生物殘體的積累進(jìn)行了深入研究。研究發(fā)現(xiàn)，真菌和細(xì)菌殘體積累對氮沉降的響應(yīng)與氮沉降速率緊密相關(guān)，高氮沉降促進(jìn)真菌殘體的積累，使真菌殘體對土壤有機(jī)碳庫的貢獻(xiàn)率從29.1%提高到35.2%；而低氮沉降使微生物總殘體對土壤有機(jī)碳庫的貢獻(xiàn)降低了12.1%?？傮w來看，氮沉降背景下更有利于真菌殘體的積累，在高氮水平下，真菌殘體貢獻(xiàn)的比例顯著更大。土壤中微生物殘體的積累受土壤理化性質(zhì)的調(diào)控，包含養(yǎng)分化學(xué)計量、粘土含量、pH值，而微生物殘體的組成則受土壤性質(zhì)和微生物群落結(jié)構(gòu)共同影響。隨著緯度的增加，微生物殘體對土壤有機(jī)碳庫的貢獻(xiàn)呈單峰狀分布，并在 35°N附近達(dá)到峰值。氮沉降并未改變微生物殘體的緯度分布規(guī)律，這是由于受氣候和土壤因素的控制。

該研究揭示不同緯度地區(qū)微生物殘體對土壤有機(jī)碳庫的貢獻(xiàn)，為中國東部森林土壤中細(xì)菌和真菌殘體積累在氮沉降背景下的不對稱響應(yīng)提供了證據(jù)。研究結(jié)果可為預(yù)測全球氣候變化下陸地生態(tài)系統(tǒng)中微生物殘體積累的分布，并增強(qiáng)微生物源碳固存提供重要信息。