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毛竹林在应对气候变化中作用独特，但大小年管理下其土壤微生物残体碳（MNC）变化及驱动机制不明。研究人员对此展开研究，发现小年管理土壤 MNC 等更高，微生物群落变化影响 MNC。该研究揭示管理对土壤养分供应的作用，明确 MNC 对维持土壤有机碳（SOC）的关键意义。
在全球气候变化的大背景下，森林生态系统的碳循环成为科学界关注的焦点。毛竹（Phyllostachys edulis）作为亚热带地区重要的森林资源，凭借其快速生长的特性，拥有强大的固碳能力，在中国广袤的山林间，约 528 万公顷的毛竹林成为了国家碳储量的重要组成部分。传统上，毛竹林采用大小年管理系统，大年时春季采笋、冬季伐竹，小年时则着重养竹 。
在土壤生态系统中，土壤有机碳（SOC）宛如一座神秘的 “碳库”，它来源于植物、土壤动物、根系分泌物、微生物等多种有机物质的复杂混合，在生态系统的碳循环中扮演着举足轻重的角色，其动态变化更是衡量土壤质量和碳循环状况的关键指标。而微生物残体碳（MNC）作为 SOC 的重要贡献者，近年来逐渐走进科学家的视野。微生物在生命终结时，会形成 MNC，进一步细分为细菌残体碳（BNC）和真菌残体碳（FNC），它们如同土壤中的 “隐形守护者”，对长期碳循环产生着深远影响。科学家们常用氨基糖来探究微生物残体的形成，其中葡萄糖胺（GluN）和胞壁酸（MurA）分别是评估真菌和细菌类群的重要生物标志物。
尽管森林管理对于林业生产至关重要，良好的管理实践既要提升森林生产力，又要保障生态可持续性，但此前对于毛竹林大小年管理系统对 MNC 及其在 SOC 中贡献的研究却十分匮乏。不同的管理方式会显著影响土壤微生物群落，而微生物群落的变化又与 MNC 积累息息相关。例如，不同的微生物类群，像子囊菌门、担子菌门和变形菌门等，在有机碳的利用和转化方面能力各异，进而对土壤 MNC 动态产生不同影响。然而，在毛竹林这个特定生态系统中，大小年管理究竟如何影响 MNC，其背后的机制又是什么，这些问题一直困扰着科研人员。为了解开这些谜团，来自国内的研究人员踏上了探索之旅。
研究人员选择了位于浙江省安吉县（30°29′N，119°42′E）的毛竹林作为研究区域。这里属于中纬度亚热带季风气候，年平均气温 17°C，年降水量 1300mm，无霜期约 230 天，年日照时长 1946 小时，土壤类型为铁铝淋溶土。在这片竹林中，研究人员分别对大小年管理的毛竹林土壤展开研究。
研究人员首先测定了土壤化学性质、氨基糖和 MNC 含量。结果发现，小年管理的毛竹林土壤中，SOC 和碱解氮（AN）含量显著高于大年管理的土壤，而 pH 值和有效磷（AP）含量则明显更低。同时，小年管理土壤中的总氨基糖（TAS）、GluN、半乳糖胺（GalN）和 MurA 含量也显著高于大年管理土壤，这表明小年管理更有利于 MNC 的积累。进一步分析发现，在毛竹林土壤中，平均而言，总 MNC 和 FNC 分别占 SOC 的 41.69% 和 34.80%，FNC 在 SOC 中所占比例高于 BNC。
土壤化学性质的变化往往反映着土壤生态动态的差异，而微生物参与了几乎所有的土壤生态过程。研究人员对大小年管理系统下土壤微生物群落进行研究后发现，小年管理的土壤中，与凋落物分解相关的微生物类群显著富集，而大年管理的土壤中，促进植物生长的微生物类群更为丰富。这一结果暗示着不同管理方式下土壤微生物的功能存在差异，进而影响了 MNC 的积累。
为了深入探究影响 MNC 积累的因素，研究人员运用了偏最小二乘法路径模型（PLS-PM）。结果显示，细菌群落直接影响 BNC 的积累，而 SOC 直接影响 FNC 的积累，土壤 pH 则通过影响细菌群落和 SOC 间接影响 MNC 的积累。这清晰地揭示了在毛竹林大小年管理系统下，土壤微生物群落和土壤化学性质对 MNC 积累的作用机制。
这项研究发表在《Applied Soil Ecology》上，具有重要意义。它首次系统地揭示了毛竹林大小年管理系统下土壤 MNC 的变化特征及其驱动机制。研究结果表明，大小年管理能够有效地保障集约经营毛竹林的土壤养分供应，而 MNC 的变化在维持 SOC 方面起着关键作用。这为毛竹林的可持续经营提供了科学依据，有助于林业工作者制定更加合理的管理策略，在提高毛竹林生产力的同时，更好地维护土壤生态系统的健康和稳定，促进森林生态系统的碳固定，为应对气候变化贡献力量。
在研究方法上，研究人员主要采用了土壤样品采集与分析技术，在大小年管理的毛竹林中采集土壤样本，测定各项土壤化学性质指标；利用高效液相色谱等技术分析土壤中的氨基糖，从而计算 MNC 含量；通过高通量测序技术对土壤微生物群落进行测序分析，以探究微生物群落结构和组成变化；运用偏最小二乘法路径模型分析各因素之间的相互关系。
综上所述，该研究围绕毛竹林大小年管理系统，深入探讨了土壤微生物残体碳的变化及其机制。研究结论不仅丰富了人们对森林土壤碳循环的认识，而且为毛竹林的科学管理提供了有力支撑。在未来的研究中，可以进一步拓展研究区域和时间尺度，探究不同环境条件下大小年管理对毛竹林土壤生态系统的长期影响，为实现森林生态系统的可持续发展提供更全面的理论依据。
