文章题目：Linkage between temperature sensitivity of SOM decomposition and microbial communities depends on soil fractions
期刊：Global Change Biology
影响因子：10.8
发表时间：2024
参考文献：Qin, S., Fang, K., Song, Y., Kang, L., Wang, S., & Yang, Y. (2024). Linkage between temperature sensitivity of SOM decomposition and microbial communities depends on soil fractions. Global Change Biology, 30, e17456. https://doi.org/10.1111/gcb.17456
研究背景
土壤是地球上最大的陆地碳库，以土壤有机质（SOM）的形式存在，对气候调节、营养循环和食物供应等生态系统服务至关重要。气候变暖预计将通过微生物分解SOM加速土壤碳损失，可能触发正向的碳-气候反馈。这种反馈的大小在很大程度上取决于SOM分解的温度敏感性（Q10），但目前对于SOM不同组分（如颗粒有机质POM和矿物结合有机质MAOM）的Q10决定因素的理解仍然不足。特别是，微生物对Q10的影响是否依赖于SOM组分尚不清楚，这给预测土壤碳动态带来了很大的不确定性。
研究目的
该研究旨在评估SOM组分依赖的Q10与微生物特性之间的联系。
研究假设
1）POM和MAOM由于底物质量的差异，将支持不同的微生物群落（包括多样性、群落组成和共发生模式）和活性。
2）POM由于较低的质量，将具有更大的Q10，
3）底物分解的温度敏感性和微生物特性之间表现出不同的联系，因为Q10微生物群落在POM和MOAM这两个部分之间可能会有所不同。
实验材料与方法
1）研究在青藏高原进行了大规模的表层土壤采样，结合SOM组分分离和300天的实验室孵化，以评估SOM组分依赖的Q10与微生物特性之间的联系。
2）通过密度和大小结合的方法分离POM和MAOM，并测定了底物的数量和质量。
3）使用扩增子测序来研究细菌和真菌的多样性、组成和共发生模式。
4）进行了300天的实验室孵化，以评估POM和MAOM的Q10。
5）建立了Q10与微生物特性（包括微生物活性、多样性和群落组成）以及非生物因素（即底物质量和矿物变量）之间的关系，并量化了这些因素对Q10的相对重要性。
结果
1）SOM组分的差异：POM与MAOM在碳含量和质量上有显著差异。POM具有更高的有机碳浓度和C/N比，表明其化学组成更复杂，且需要更高的活化能进行分解，导致其Q10值较大。
2）微生物特性的差异：POM支持了更高的微生物多样性和不同的微生物群落结构，与MAOM相比，POM的微生物活性、多样性、群落组成和共发生模式均有显著差异。
3）Q10的差异：300天的孵化实验显示，POM的累积释放碳量和Q10值均高于MAOM，表明POM对温度变化的响应更大。
4）Q10与微生物特性的联系：Q10与微生物特性之间的联系依赖于SOM组分。对于POM，Q10主要与细菌群落组成和α多样性相关；而对于MAOM，Q10受到细菌群落和矿物保护的共同影响。
Fig. 1 细菌性质、底物质量和矿物变量对POM和MAOM中Q10的影响。细菌性质包括主坐标分析的第一轴（PCoA1, a）、丰富度(b)、Shannon指数(c)和关键分类群的相对丰度(d)。底物质量由C/N比值(e)表示。矿物变量仅被认为是MAOM Q10的潜在驱动因素，包括有机络合Fe/Al氧化物（Fe p + Al p, f）的含量，以及与Ca相关的OC含量（OC-Ca, g)。实线和虚线分别表示显著性水平为0.05和0.1的线性回归线，95%置信区间为阴影区域。(h)细菌群落的相对重要性（包括关键分类群的丰富度和相对丰度）、矿物变量(Fe p + Al p和OC-Ca)和C/N比值解释了MAOM的Q10变化。
