土壤碳稳定性丨SCI TOTAL ENVIRON:残体对气候变暖的响应:更快的微生物更替有利于土壤碳的稳定

文摘   2024-10-09 07:02   德国  

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编译:王上

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文章信息





原名:Necromass responses to warming: A faster microbial turnover in favor of soil carbon stabilisation

译名:残体对气候变暖的响应:更快的微生物更替有利于土壤碳的稳定

期刊:Science of The Total Environment

2023年影响因子:8.2

5年影响因子:8.6

在线发表时间:2024.10.05

第一作者:周杰 副教授jiezhou516@hotmail.com

通讯作者:石玲玲shilingling@mail.kib.ac.cn

第一单位:南京农业大学农学院

文章亮点

增温会增加微生物残体碳总量及其对SOC的贡献,主要是通过增加真菌残体

在增温的情况下,r-策略生物与K-策略生物竞争,导致产生更多的残体物质

在增温的情况下,微生物残体物质较多的原因是微生物对资源的竞争加剧导致细胞死亡增加

尽管微生物残体对增温的反应更大,但SOC没有变化

文章摘要
01

研究背景

微生物副产品和残留物(以下简称残体)可能在土壤有机碳固存中发挥最关键的作用。然而,人们对气候变暖对土壤中残体积累的影响以及与微生物生命策略相关的潜在机制知之甚少。

02

研究方案

为了填补这些知识空白,作者依托地处德国哥廷根的一处起始于20108月的一处野外长期增温实验开展研究,并于201812月采集土壤样品,使用氨基糖作为微生物残体物质的生物标记,与环境温度相比,野外试验采用了两种增温水平(+1.6+3.2℃),研究了氨基糖的变化。

03

研究结果

结果表明,较低的增温水平对微生物残体碳总量没有影响。相反,将土壤升温至高于环境温度3.2℃,微生物残体碳总量增加了17%,对SOC的贡献增加了21.3%,主要是真菌残体碳量增加(+19.8%),而+3.2℃的升温对细菌残体碳量没有影响。在门的层面上,与环境对照相比,+3.2℃的升温导致Proteobacteria丰度增加,AcidobacteriaActinobacteria丰度减少,而在真菌群落中,Ascomycota增加,Mortierellomycota减少。这表明,在较温暖的气候条件下,r-策略菌在竞争中胜过K-策略菌,从而导致微生物残体的产生和积累增加,r-策略菌与微生物残体之间的正相关关系也证明了这一点。

更激烈的微生物资源竞争也导致了更高的生物量周转率、更多的细胞死亡和更多的微生物残体产生。在增温的条件下,细菌和真菌网络的复杂性和营养链较低,也证明了这一点。此外,微生物加速更替产生的新陈代谢进一步抵消了气候变暖导致的微生物生物量减少。

04

研究结论

因此,尽管微生物残体对气候变暖的反应远大于土壤碳库,但原状土壤有机碳并未发生变化。因此,未来气候变暖可能会影响微生物降解过程中土壤有机碳的组成和持久性。

原文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969724068074


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