土壤可溶性有機質是土壤有機碳分解礦化的重要中間形態,也是微生物主要的能量來源。將可溶性有機質區分爲親水性和疏水性兩類不同性質的化合物,有助於闡明土壤有機質的微生物分解機制。

近期,中國科學院亞熱帶農業生態研究所研究員蘇以榮團隊以13C-標記秸稈中提取的親水、疏水可溶性有機碳爲材料,研究了親水、疏水可溶性有機碳在兩種不同土壤(旱地和水田)中的礦化及激發效應。結果表明,培養前期,親水性碳本身礦化和激發效應快於疏水性碳,對土壤有機碳礦化的累積激發量也大於疏水可溶性有機碳;培養結束時(40天),兩種有機碳的礦化量及其累積激發量差異不顯著。磷脂脂肪酸 (PLFAs)結果表明,兩種土壤中細菌偏好利用親水性碳,真菌偏好利用疏水性碳。根據細菌和真菌的不同生長策略:細菌爲快速生長r-策略者、真菌爲慢速生長型K-策略者,其激發效應以表觀激發和真實激發爲主。研究認爲,正是由於細菌和真菌對親水和疏水性有機碳的偏好利用,導致前期親水性碳的礦化和激發效應強度大於疏水性碳。

該研究爲解釋土壤有機碳激發效應的微生物機制提供了科學依據。相關成果發表在Soil Biology and Biochemistry和Biology and Fertility of Soils上。研究得到國家自然科學基金、廣西自然科學基金等項目支持。

旱地和稻田土壤中親水、疏水性有機碳在細菌和真菌PLFAs的轉化量,及其在細菌和真菌總PLFAs中所佔的比例

親水、疏水有機碳的土壤激發效應機制示意圖

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