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【中国科学报】中科院植物所发现微生物残体对土壤有机碳积累很关键

文章来源:中国科学报  丁佳    发表时间:2018-09-12

  本报讯(记者丁佳)中科院植物研究所研究员冯晓娟团队与研究员白永飞团队合作,利用氨基糖和木质素酚类分别表征微生物残体与植物木质素碳,揭示了草地土壤中微生物与植物残体碳的分布格局及积累机制。相关成果近日在线发表于《自然—通讯》杂志。

  研究人员借助中国—蒙古温带草地样带,发现氨基糖和木质素酚类在温带草地的表层土壤中具有截然不同的分布格局。在干旱的温带荒漠土壤中,微生物降解活动受限,土壤有机碳中木质素的相对含量较高、氨基糖较低;随着湿润度的增加,木质素的降解和氨基糖的积累同时增强。

  研究人员进一步整合了全球草地数据后发现,木质素和土壤有机碳含量呈负相关,氨基糖则呈正相关。以上结果首次在区域尺度上证明了微生物残体碳在草地土壤有机碳积累中的关键作用。

  同时,该研究还揭示了植物与微生物残体碳在质地不同的土壤中具有不同的主要影响因子。在质地较细的土壤中,黏土矿物对微生物残体碳的保护起到主导作用;而在质地较粗的土壤中,水分(干旱度)控制了木质素的降解以及微生物残体碳的积累。

  据了解,植物与微生物残体是土壤有机碳的主要来源,二者在土壤中的积累直接影响着土壤碳库的动态变化及其对全球变化的响应。然而,由于分析手段的限制,植物与微生物残体在土壤中的分布格局及积累机制尚不清楚,在近几年引起了较大的争议。该研究为解释土壤有机碳的积累机制和预测未来土壤碳库动态提供了新的依据。

  相关论文信息:DOI:10.1038/s41467-018-05891-1 

《中国科学报》 (2018-09-12 第4版 综合)

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