土壤可溶性有机质是土壤有机碳分解矿化的重要中间形态,也是微生物主要的能量来源。将可溶性有机质区分为亲水性和疏水性两类不同性质的化合物,有助于阐明土壤有机质的微生物分解机制。

近期,中国科学院亚热带农业生态研究所研究员苏以荣团队以13C-标记秸秆中提取的亲水、疏水可溶性有机碳为材料,研究了亲水、疏水可溶性有机碳在两种不同土壤(旱地和水田)中的矿化及激发效应。结果表明,培养前期,亲水性碳本身矿化和激发效应快于疏水性碳,对土壤有机碳矿化的累积激发量也大于疏水可溶性有机碳;培养结束时(40天),两种有机碳的矿化量及其累积激发量差异不显著。磷脂脂肪酸 (PLFAs)结果表明,两种土壤中细菌偏好利用亲水性碳,真菌偏好利用疏水性碳。根据细菌和真菌的不同生长策略:细菌为快速生长r-策略者、真菌为慢速生长型K-策略者,其激发效应以表观激发和真实激发为主。研究认为,正是由于细菌和真菌对亲水和疏水性有机碳的偏好利用,导致前期亲水性碳的矿化和激发效应强度大于疏水性碳。

该研究为解释土壤有机碳激发效应的微生物机制提供了科学依据。相关成果发表在Soil Biology and Biochemistry和Biology and Fertility of Soils上。研究得到国家自然科学基金、广西自然科学基金等项目支持。

旱地和稻田土壤中亲水、疏水性有机碳在细菌和真菌PLFAs的转化量,及其在细菌和真菌总PLFAs中所占的比例

亲水、疏水有机碳的土壤激发效应机制示意图

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