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2023
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文獻解讀 原名：Divergent accumulation of microbial necromass and plant lignin components in grassland soils譯名：草地土壤中微生物殘體和植物木質(zhì)酚積累的差異期刊：Nature CommunicationsIF：16.6發(fā)表時間：2018第一作者：Tian Ma摘要微生物和植物是如何促進土壤有機碳（SOC）積累的？為此，我們使用氨基糖和木質(zhì)素酚分別作為微生物壞死物質(zhì)和植物木質(zhì)素成分的示蹤劑，并與世界其他草原土壤的已發(fā)表數(shù)據(jù)進行比較，研究它們在蒙古草原表層土壤中的分布。在所有考察的草原土壤中，木質(zhì)素酚類會減少，而氨基糖則會隨著 SOC 含量的增加而增加，這為微生物殘體在 SOC 積累中的關(guān)鍵作用提供了大陸尺度的證據(jù)。此外，與細粒土壤中粘土對氨基糖積累的控制不同，蒙古粗粒土壤中干旱對氨基糖積累和木質(zhì)素分解起著核心作用。因此，干旱度的變化可能會對不同質(zhì)地的草原土壤中微生物介導(dǎo)的 SOC 積累產(chǎn)生不同的影響。研究背景大部分有機碳的周轉(zhuǎn)是比較緩慢的，從百年到千年。微生物和植物如何促進這些土壤有機碳庫的形成和積累，是與土壤碳動態(tài)和對全球變化的響應(yīng)有關(guān)的一個基本問題，也是一個備受爭議的問。傳統(tǒng)上，木質(zhì)素等植物結(jié)構(gòu)化合物因其化學(xué)難降解性和在腐爛廢棄物中的積累而被認為是緩慢循環(huán)的 SOC 的主要貢獻者。然而，越來越多的證據(jù)表明，木質(zhì)素主要作為植物碎屑存在于顆粒中，而不是保存在礦質(zhì)土壤中，在礦質(zhì)土壤和老土組分中的含量也相對較少，這表明木質(zhì)素在 SOC 積累中的作用可能并不像以前認為的那樣重要。目前的共識是，在緩慢循環(huán)的 SOC 的積累過程中，微生物產(chǎn)生的碳發(fā)揮著更重要的作用。隨著植物凋落物的腐爛，土壤微生物會將可用碳轉(zhuǎn)化為微生物殘體或微生物加工的化合物以及自身的生物量。由于微生物傾向于附著在表面上，因而微生物殘留物會積聚在與礦物質(zhì)相關(guān)的土壤組分上。微生物生物量的周轉(zhuǎn)速度很快，只占 SOC 的很小一部分，然而微生物殘體則被認為是相對穩(wěn)定的 ，并且隨著群落的反復(fù)更替而在土壤中累積。這一過程包含在海洋研究人者最初提出的微生物碳泵中，也被認為是土壤中有機碳持久存在的關(guān)鍵機制。然而，由于分析工具有限，無法將自然土壤中微生物產(chǎn)生的碳與植物產(chǎn)生的碳區(qū)分開來，這一機制至今尚未在景觀尺度上得到驗證。人們對環(huán)境中微生物衍生和植物衍生成分保存的控制或微生物固存 SOC 的最佳條件知之甚少。填補這些知識空白不僅有助于理解 SOC 在全球變化下的周轉(zhuǎn)，還能為開發(fā)包含微生物過程的土壤碳模型提供概念...