安徽农业大学在微生物源土壤有机碳领域取得研究进展

安徽农业大学在微生物源土壤有机碳领域取得研究进展

安徽农业大学林学与园林学院田鹏副教授以第一作者身份、王清奎研究员为通讯作者，在环境科学领域权威期刊《总体环境科学》发表题为“真菌与细菌残体积累对氮沉降的差异化响应与氮沉降速率有关”论文。

土壤有机碳是陆地生态系统中最大的活性碳库，在土壤上部100厘米中储存了约1500 Pg 碳。因此，土壤有机碳库的微小改变可能导致对气候变化的强烈反馈。越来越多的证据表明，微生物残体对土壤有机碳固存的贡献远超之前的认知。氮沉降是一种与全球气候变化相关的因素，已被广泛证明有可能通过促进土壤团聚体的形成和改变土壤酸性来增强陆地生态系统中的土壤有机碳固存。然而，迄今为止，对不同水平氮沉降如何影响细菌和真菌残体积累的了解非常有限，限制了对陆地生态系统中碳氮循环耦合规律的深入理解。

针对这一问题，森林土壤生态与全球变化课题组在中国东部七个不同纬度的森林生态系统中采集了土壤样本，对氮沉降如何响应土壤微生物残体的积累进行了深入研究。研究发现，真菌和细菌残体积累对氮沉降的响应与氮沉降速率紧密相关，高氮沉降促进真菌残体的积累，使真菌残体对土壤有机碳库的贡献率从29.1%提高到35.2%；而低氮沉降使微生物总残体对土壤有机碳库的贡献降低了12.1%。总体来看，氮沉降背景下更有利于真菌残体的积累，在高氮水平下，真菌残体贡献的比例显著更大。土壤中微生物残体的积累受土壤理化性质的调控，包含养分化学计量、粘土含量、pH值，而微生物残体的组成则受土壤性质和微生物群落结构共同影响。随着纬度的增加，微生物残体对土壤有机碳库的贡献呈单峰状分布，并在 35°N附近达到峰值。氮沉降并未改变微生物残体的纬度分布规律，这是由于受气候和土壤因素的控制。

该研究揭示不同纬度地区微生物残体对土壤有机碳库的贡献，为中国东部森林土壤中细菌和真菌残体积累在氮沉降背景下的不对称响应提供了证据。研究结果可为预测全球气候变化下陆地生态系统中微生物残体积累的分布，并增强微生物源碳固存提供重要信息。