微生物驱动的土壤有机碳分解研究取得新进展

研究发现，全球变暖会促进土壤有机碳的释放，原因可能是升温增加了土壤微生物的活性、改变了土壤微生物群落结构，进而加速了有机碳的分解；但是，全球变暖引起土壤微生物生理活性的变化与土壤有机碳分解间的关系存在诸多不确定性。

基于此，中国科学院沈阳应用生态研究所与美国西弗吉尼亚大学、北亚利桑那大学等合作，从热带、温带、寒带和北极分别采集土壤进行增温模拟试验，利用qSIP技术量化了土壤微生物的生长速率及其温度敏感性，同步测量土壤有机碳的矿化速率和温度敏感性。结果发现：增温加速了土壤有机碳的矿化速率，但降低了有机碳矿化速率的温度敏感性；同样，增温促进了微生物的生长速率、降低了微生物生长速率的温度敏感性；微生物生长速率的温度敏感性与土壤有机碳矿化的温度敏感性存在极显著正相关性，说明土壤微生物活性对温度的响应是调控土壤碳释放的关键因子；此外，通过计算每个微生物物种水平上的生长速率及其温度敏感性，发现微生物生长速率的温度敏感性具有显著的生物进化特征，即同一门或纲分类下微生物的温度敏感性数值相近。研究表明，每个微生物的生理特征直接调控整个群落的功能性状，进而影响土壤的物质循环过程。该研究首次量化了增温对土壤微生物生长速率的影响，为构建具有微生物属性的全球变化模型提供了强有力的数据和技术支持。

相关研究成果以“The temperature sensitivity of soil: microbial biodiversity, growth, and carbon mineralization”为题，发表在《The ISME Journal》上。