地球环境研究所受Nature Geoscience邀请发表文章评论深层土壤有机碳循环的微生物机制
深层土壤有机碳对气候变暖的响应尚不明确，这限制了对气候变暖背景下土壤有机碳库动态变化的预测。土壤胞外酶的产生和酶促反应过程都需要碳源和氮源等，从而直接或者间接地影响土壤有机碳的动态变化。因此，土壤胞外酶可能提供了另一种视角来理解微生物介导的土壤有机碳变化过程。
近期，Zosso博士等人研究结果表明增温促进了深层土壤有机碳的损失。当持续增温造成深层土壤活性有机碳缺乏时，微生物则通过改变群落组成和生理代谢，提高碳降解氧化酶活性，促进复杂有机碳分解，以满足自身代谢需求。然而，Zosso等人并未发现增温造成表层土壤中复杂聚合物损失。增温引起表层土壤含水量大幅度降低，可能限制了微生物对复杂聚合物的分解。此外，凋落物的输入有可能在一定程度上弥补了表层土壤活性碳的消耗。
相关研究强调了增温背景下深层土壤有机碳及其微生物调控机制的重要性。然而，由于当前全剖面增温实验的缺乏及增温实验持续时间不足，该结论难以外推到不同生态系统中。因而，我们呼吁未来亟需在不同生态系统中开展土壤全剖面增温实验探索土壤中不同分子结构有机碳对增温的响应及微生物机制。
该文近期受邀发表于Nature Geoscience。地环所陈骥研究员为论文的第一和通讯作者。美国康奈尔大学Yiqi Luo和新墨西哥大学Robert L. Sinsabaugh也参与了此项工作。
图1: 增温对土壤有机碳动态的影响及其微生物与胞外酶机制
文章详见：Chen, J., Luo, Y. & Sinsabaugh, R.L. Subsoil carbon loss. Nature Geoscience (2023). https://doi.org/10.1038/s41561-023-01164-9
附件下载：