土壤有機碳形成的微生物學機制研究取得進展

　　微生物是土壤碳循環的重要驅動者，一方面微生物通過分解土壤有機質獲得自身生長所需要的養分和能量，另一方面微生物死亡后，其殘留物是土壤有機碳的重要組成部分。近年來，關于微生物死亡殘留物與土壤有機碳關系的研究逐漸增多，但是，對微生物自身的生理屬性是否影響微生物死亡殘留物量，如何構建活體微生物、微生物死亡殘體和土壤有機碳形成之間的關系等的研究較缺乏。

　　基于此，中國科學院沈陽應用生態研究所生物地球化學組以中國東部南北分布的16個森林生態系統為研究對象（圖1），選取土壤微生物碳利用效率、微生物量周轉速率和微生物生物量作為微生物生理參數，選取氨基糖作為微生物死亡殘留物指標，分析區域尺度下氣候、土壤條件、微生物特性等生物和非生物因素對土壤有機碳形成的影響。研究發現：（1）土壤有機碳與微生物生物量碳、氨基糖含量均呈顯著正相關關系，與年均氣溫和降水均呈顯著負相關關系；一般線性模型結果顯示，具有微生物碳利用效率、周轉速率和微生物殘留物的模型能更好地模擬土壤有機碳含量的變化；（3）結構方程模型結果顯示，氣候因子、土壤因子主要通過調控微生物生物量碳庫和微生物殘留物碳庫的大小間接影響土壤有機碳形成。研究成果為分析大尺度上微生物群落結構、微生物生理屬性以及微生物死亡殘留物對土壤有機碳的影響提供了重要研究思路。

　　相關研究成果以Large-scale importance of microbial carbon use efficiency and necromass to soil organic carbon為題，發表在Global Change Biology上。沈陽生態所副研究員王超和博士生曲聆瑞為論文共同第一作者，研究員白娥為論文通訊作者。研究工作得到國家自然科學基金重點項目和中科院青年創新促進會項目等的資助。

圖1.研究樣點分布及研究思路模型