青霉与黑麦草在赤泥土壤化中的双重调控作用：活性有机碳动态与群落组装机制

《Journal of Environmental Sciences》：Dual regulatory role of Penicillium oxalicum and Lolium perenne in bauxite residue soilization: Labile organic carbon dynamics and community assembly

本研究发现青霉(P. oxalicum)与黑麦草(L. perenne)的协同作用可显著提升赤泥中活性有机碳(LOC)含量193%，通过调控微生物群落组装（如富集变形菌门和厚壁菌门）和酶活性（NAG提升91%），揭示了植物-微生物互作驱动碳循环（DOC、POC、MBC）转化机制，为碱性固废碳 sequestration 提供新策略。

　　

Highlight

协同应用黑麦草(L. perenne)和青霉(P. oxalicum)可被视为赤泥土壤化的一项新兴技术。我们的田间试验结果表明，随着黑麦草演替阶段的推进，溶解性有机碳(DOC)和颗粒有机碳(POC)含量显著增加，而在凋亡期微生物生物量碳(MBC)含量较对照组提升27%。再生阶段N-乙酰葡糖胺糖苷酶(NAG)和木聚糖酶(XYL)活性分别达到277 IU/g和204 IU/g，较对照组增长24%和33%。

结论

青霉(P. oxalicum)和黑麦草(L. perenne)在赤泥土壤化过程中展现出双重调控作用：一方面通过招募碳循环功能微生物（如变形菌门和厚壁菌门）调控群落组装，另一方面通过激活碳水化合物代谢和糖酵解途径促进活性有机碳(LOC)组分转化。结构方程模型进一步证实酶活性是影响溶解性有机碳(DOC)累积的最强正向因子。本研究为碱性环境下的碳 sequestration 机制提供了新的生态学视角。