通过闪光烧结技术提高金属支撑固体氧化物燃料电池（MS-SOFCs）中镍基电极的电化学性能

《CHINESE JOURNAL OF STRUCTURAL CHEMISTRY》：Enhancing the electrochemical performance of Ni-based electrodes via flash light sintering for metal-supported solid oxide fuel cells (MS-SOFCs)

菌根真菌通过分解不同生物可利用性的有机氮源（细菌、真菌、落叶和人工矿质结合有机质）影响土壤有机质（POM和MaOM）的分配。实验表明，ECM真菌在短时间内将更多氮富集到POM，而AM真菌的氮吸收较慢且部分进入MaOM。人工矿质结合有机质（a-MaOM）因土壤高有机质含量和矿质吸附作用，未显示明显周转。研究表明，ECM和AM真菌在有机氮分配中的生态位分离，以及土壤类型对矿质结合有机质形成的影响。

　　森林土壤中的有机质形成和稳定化是一个复杂而关键的生态过程，涉及多种生物因素的相互作用。在这一过程中，菌根真菌扮演着至关重要的角色，它们不仅通过自身的生物量直接贡献于土壤有机质（SOM），还通过其在碳和氮循环中的作用间接影响土壤有机质的组成和分布。本研究探讨了在不同菌根类型主导的森林土壤中，来源于不同生物可利用性的有机资源如何被整合到土壤中的可分解颗粒有机质（POM）和矿物结合有机质（MaOM）池中。研究使用了双同位素（13C 和 1?N）标记技术，在温带森林实验（MyDiv 实验）中进行短期标记实验，以分析菌根真菌在有机质形成过程中的具体作用。

菌根真菌分为外生菌根（ECM）和内生菌根（AM）两种主要类型，它们在生态系统中表现出不同的功能特征。ECM 真菌通常与某些树种形成共生关系，这些树种往往具有较高的木质素含量和较低的碳氮比（C/N），而 AM 真菌则更常见于具有较高微生物活性和多样性的生态系统中。这两种菌根类型对土壤有机质的形成和稳定化过程有着不同的影响，尤其是在有机质的来源和转化速率方面。ECM 真菌通常具有较强的分解能力，能够从复杂的有机物质中获取磷和氮，而 AM 真菌则更多地依赖于宿主植物提供的碳源，并通过刺激微生物群落间接促进有机物的分解。

研究结果显示，在短期实验中，1?N 标记物在 ECM 真菌和 POM 中的积累更为显著，而在 AM 真菌和 MaOM 中则较少。这表明 ECM 真菌在短期内能够更有效地将来自微生物生物量和落叶的氮素整合到其菌丝体和土壤颗粒有机质中。相比之下，AM 真菌对氮素的吸收和整合过程更为缓慢，这可能与其获取氮素的方式有关。AM 真菌主要依赖于宿主植物提供的碳源，并通过促进微生物活动来间接获取氮素，而 ECM 真菌则能够直接从土壤有机质中获取氮素。此外，AM 真菌的菌丝体生物量较低，这可能进一步影响其在土壤有机质形成中的作用。

在实验设计方面，研究选择了多种有机资源，包括活菌、活真菌、落叶和人工矿物结合有机质（a-MaOM），以模拟不同生物可利用性的输入。这些资源被引入到温带森林实验的特定区域，并通过使用不同大小的网格袋来追踪菌根真菌的生长和有机物的整合过程。实验结果表明，ECM 真菌的菌丝体在短期内表现出更高的氮素吸收能力，尤其是在引入活菌和落叶后。而 AM 真菌的菌丝体则在较长时间内（34 天）才显示出显著的氮素吸收，这可能与其对氮素的获取和转化策略有关。

土壤有机质的形成和稳定化过程受到多种因素的影响，包括土壤的物理化学性质、微生物活动水平以及菌根真菌的类型。POM 主要由部分分解的植物碎片组成，而 MaOM 则主要由微生物残留物、植物衍生化合物以及其他有机物质吸附在矿物颗粒表面形成。相比 POM，MaOM 通常表现出更高的稳定性，因为其与矿物表面紧密结合，受到微生物活动的物理保护。然而，本研究发现，无论是在 ECM 还是 AM 真菌主导的系统中，MaOM 的同位素标记均未被检测到，这可能与其较高的稳定性和缓慢的周转速率有关。在 Chernozem 土壤中，由于其丰富的土壤有机质含量，这种稳定性可能更为显著。

研究还发现，13C 标记物在土壤有机质中的整合较为有限，尤其是在菌根真菌的菌丝体和 POM 中。这表明土壤中的碳素主要被微生物群落快速利用，而菌根真菌可能更多地依赖于宿主植物提供的碳源。相比之下，1?N 标记物在菌根真菌和 POM 中的整合更为明显，尤其是在 ECM 真菌主导的系统中。这一结果可能与 ECM 真菌在氮素获取和转化方面的高效性有关，同时也反映了其在森林土壤中作为有机氮素分配的重要驱动者的角色。

本研究的结果对于理解森林土壤中有机质的动态变化具有重要意义。首先，它揭示了 ECM 真菌在短期内对有机氮素的高效整合能力，这可能与其直接获取氮素的能力以及对分解过程的调控作用有关。其次，AM 真菌在氮素整合方面表现出较慢的速率，这可能与其依赖于宿主植物的碳源以及通过微生物活动间接获取氮素的策略有关。此外，研究还发现，人工矿物结合有机质（a-MaOM）在两种菌根类型中均未表现出显著的同位素标记，这可能与其在土壤中的高稳定性以及较长的周转时间有关。

总的来说，本研究强调了 ECM 真菌在森林土壤中作为有机氮素快速分配的关键作用，同时指出了 AM 真菌在氮素整合过程中的相对缓慢。这些发现对于预测森林土壤的碳循环和碳储存能力具有重要的理论和实践意义。未来的研究可以进一步探讨菌根真菌在不同时间尺度（如短期和长期）以及不同土壤类型中的作用，以更全面地理解其在土壤有机质形成和稳定化过程中的具体机制。此外，研究还可以关注土壤微生物群落与菌根真菌之间的相互作用，以及这些相互作用如何影响有机质的形成和分配。通过这些研究，我们可以更好地管理森林生态系统，促进土壤碳的稳定化和氮素的循环，从而提高土壤的生产力和生态功能。