全球凋落物与微生物化学计量的差异及其对土壤有机质示踪的启示

　　 摘要:

土壤有机质主要来源于微生物和凋落物，两者在碳（C）、氮（N）、磷（P）含量及其化学计量比上存在显著差异。这种差异为基于输入源差异性的生态化学计量学方法示踪土壤有机质提供了可行性。然而，当前缺乏一个全球范围内的微生物与凋落物化学计量比数据库来支持这一方法的应用。通过全球整合分析，收集了4357条凋落物和3107条微生物的生态化学计量特征数据，涵盖森林、草地和农田生态系统。研究结果表明，全球凋落物的平均原子比为C : N : P = 2880 : 47 : 1，而全球微生物的平均原子比为C : N : P = 108 : 7.3 : 1。不同生态系统中，凋落物的化学计量比呈现显著差异，其中农田生态系统的凋落物C : N比最高（77.5），草地生态系统的凋落物C : P比最高（4148），而草地生态系统的凋落物N : P比最高（64.8）。微生物的化学计量比在不同生态系统间也存在显著差异，森林生态系统的微生物C : N比最高（19.9），森林生态系统的微生物C : P比最高（131），草地生态系统的微生物N : P比最高（8.7）。同时，在同一生态系统下，凋落物和微生物的化学计量比存在显著差异，这为利用两者化学计量比差异进行土壤有机质示踪提供了可行性和科学依据。