近日,中国农业大学土地学院王祥教授课题组联合资环学院汪杰副教授在土壤学权威期刊《Soil Biology and Biochemistry》在线发表了题为《Multitrophic interactions support belowground carbon sequestration through microbial necromass accumulation in dryland biocrusts》的研究论文。这项研究通过野外实地采样和分析,利用氨基糖作为标记物追踪微生物残体,并采用环境DNA测序技术确定了多营养级群落的组成。研究发现,裸土样本中的多营养网络比生物结皮土壤表现出更大的复杂性,尤其是在同营养级内的原核生物之间。进一步分析显示,负向的同营养级内相互作用与微生物残体碳积累呈现负相关关系,而负向的跨营养级相互作用则与微生物残体碳积累正相关。这表明同营养级内的合作以及跨营养级间的捕食可能是推动微生物残体碳积累的重要因素。此外,该研究强调了土壤动物群对碳生物地球化学过程的影响至关重要。
本研究提出了一种新理论,即土壤微食物网内的多营养级相互作用决定了微生物残体碳的积累,展示了土壤中多营养相互作用如何塑造微生物残体碳的积累过程。这些发现增进了我们对于半干旱生态系统中土壤生物生命周期如何影响土壤碳过程的理解。
土壤微食物网结构和相互作用。(A)生物结皮土壤的微食物网网络(左)和裸土的微食物网网络(右)。(B)微食物网中同营养级关联(WTA)和跨营养级关联(CTA)的比例。中国农业大学土地科学与技术学院博士研究生石佳为论文的第一作者,土地科学与技术学院王祥教授和资源与环境学院汪杰副教授为论文的通讯作者。