沙漠生态系统植物残体分解过程中微生物驱动土壤有机碳形成的关键机制

《Applied Soil Ecology》：Microbial drivers of soil organic carbon formation from aboveground residue decomposition in desert ecosystems

本研究通过13C标记技术揭示了荒漠植物凋落物分解过程中微生物调控土壤有机碳（SOC）形成的双路径机制：前期微生物通过快速同化外源碳贡献SOC形成，同时分解原有SOC获取养分；后期微生物群落向革兰氏阳性菌（G+）和真菌转化，促进碳稳定。该研究为干旱区碳循环提供了重要理论依据。

　　

研究亮点

地上残体分解和土壤性质动态

植物地上残体分解过程中质量损失率持续增加（附表S1）。土壤有机碳（SOC）含量在1-400天呈现下降趋势，其中1天至50-400天期间显著降低6.6%-42%（p < 0.05）。其他土壤指标变化各异：pH值、电导率（EC）和硝酸盐（NO₃^?）在整个培养期间持续上升，其中NO₃^?增幅最为显著（200-400天较1天升高1.8倍）（p < 0.05）。

讨论

我们探讨了沙漠植物地上残体分解过程中微生物生物量对SOC的贡献机制，以及酶活性和土壤性质如何调控这一过程。与多数针对温带或森林生态系统的研究不同，本研究聚焦干旱区生态系统，揭示了植物残体输入后SOC动态的特殊性。发现SOC中¹³C含量在...

结论

本研究系统揭示了沙漠植物地上残体分解过程中碳流向SOC的动态规律及其微生物调控机制（图6）。分解初期，植物残体碳被快速转化为SOC，但SOC中¹³C含量随时间推移而下降。微生物生物量中¹³C富集量呈现先降后稳的趋势，表明干旱生态系统存在营养限制，更多碳被分配给...