塑料覆盖对土壤有机碳化学稳定性的影响机制：基于化学组分与结构特征的深入解析

本综述系统阐述了塑料覆盖耕作模式下土壤有机碳化学稳定性的演变规律，通过化学分组和结构解析揭示其驱动机制。研究创新性地整合了土壤微生物群落动态（PLFAs）、碳氮循环关键指标（DON、PMN）与多养分循环指数的关联，为农田土壤固碳减排和可持续管理提供理论依据。

　　

Highlight

微生物可分为丰富和稀有类群，二者在土壤养分循环中均起关键作用。然而，稻-油（OR）和稻-麦（WR）轮作模式及阶段如何影响土壤微生物类群及其在多养分循环中的作用尚不明确。本研究通过8年田间试验，探究了OR与WR轮作在旱作和水稻阶段对土壤丰富和稀有微生物类群的差异，并揭示了它们在土壤养分循环中的角色。

主要发现

结果表明，轮作模式显著改变了稻-油轮作系统中丰富和稀有微生物群落的组成。细菌类群比真菌类群更易受轮作模式影响。与WR轮作相比，OR轮作增加了稀有细菌类群的相对丰度，但降低了稀有真菌类群的相对丰度，尤其在稻田阶段。此外，OR轮作显著提高了稀有细菌类群的Chao1指数，但降低了稀有真菌类群的Shannon指数。PLFA分析显示，旱作阶段土壤存活微生物量高于稻田阶段。与WR轮作相比，OR轮作在旱作阶段使土壤存活微生物量降低17.7%，但在稻田阶段增加22.3%。

驱动机制

在旱作阶段，稀有细菌类群主要受存活微生物量（包括细菌PLFAs、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌）的影响。稀有真菌类群的组成则受存活微生物量、硝态氮、可矿化氮（PMN）和溶解性有机氮（DON）的共同影响。在稻田阶段，丰富和稀有的细菌及真菌类群主要受DON和游离氨基酸的调控。

养分循环效应

与WR轮作相比，OR轮作提高了土壤多养分循环指数，在旱作和稻田阶段分别增加44.6%和143.3%。作物轮作主要通过调控稀有细菌类群和存活微生物量来影响土壤多养分循环。因此，本研究强调了稀有细菌类群在稻-油轮作系统土壤多养分循环中的关键作用。

结论

我们的结果表明，在稻-油轮作系统中，细菌类群比真菌类群更易受轮作模式的影响。丰富和稀有微生物群落对轮作阶段的响应因素存在差异：旱作和稻田阶段的稀有和丰富细菌类群分别主要受存活微生物量和有效养分的调控；存活微生物量和DON是影响稀有和丰富真菌类群的主要因素。OR轮作通过调控稀有细菌类群和存活微生物量显著提高了土壤多养分循环指数。因此，在稻-油轮作系统中，稀有细菌类群对土壤多养分循环具有重要贡献。