氮沉降下细根来源溶解性有机质与K策略主导土壤微生物的互作调控油松林土壤CO2排放

本研究揭示了氮沉降背景下，细根沉积通过改变溶解性有机质（DOM）特性及驱动微生物群落向K策略转变，进而调控森林土壤CO2排放的关键机制。成果为全球变化下土壤碳循环模型提供了分子生态学依据。

　　

Section snippets

Changes in DOM characteristics due to belowground deposit input and N addition

在所有测试土壤样品中共推定出16323个分子式（所有样品均值=2854）。与对照（CK）相比，在N0条件下，沉积处理（包括菌丝、细根和粗根处理）中高分子量化合物（450–700 Da）数量减少（图S1）。菌丝沉积输入显著降低了DOM多样性及中分子量化合物（300–450 Da）数量；相反，DOM多样性和化合物数量在细根和粗根处理中显著增加。

Differential effects of mycelium and root deposits on DOM composition under N addition

我们的结果强调了菌丝、细根和粗根因沉积物质量差异对DOM组成的独特贡献。与第一个假设一致，CK与菌丝处理间的DOM组成无显著差异（图1a）。这一现象可能源于菌丝输入的不稳定碳被微生物快速吸收或被矿物表面固定（Buckeridge et al., 2022; Miltner et al., 2012）。

Conclusion

我们的结果表明，细根沉积物的引入导致不稳定DOM分子（包括氨基糖和碳水化合物）的富集。然而，粗根处理中根凋落物的积累显著富集了难降解DOM（包括木质素和单宁），导致真菌群落向K策略转变。氮添加下菌根定殖率和酶活性的下降抑制了CO₂排放。细根沉积是调控氮沉降下森林土壤CO₂释放的主要驱动因子。