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2022
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摘要：微生物残体在土壤有机碳（SOC）积累中起重要作用。然而，从凋落物到矿物土壤，微生物残体碳（C）浓度及其对有机碳固存的贡献，以及影响残体碳积累的因素尚不清楚。为了解决该问题，我们在黄土高原栎林凋落物-矿物土壤剖面上开展了微生物残体碳的组成分布特征及其对SOC固存贡献的研究。本研究基于微生物细胞壁的生物标志物氨基糖来估计微生物残体C浓度。结果表明，从Oi1层到Oa层，微生物残体C增加，而从Ah1层到AB层微生物残体C减少。微生物残体C在凋落物-矿物土壤界面的累积量最高（Oa层总微生物残体量为39.5 Mg ha−1, Ah1为22.8 Mg ha−1)。从Oi1到Ah2，总微生物残体C对SOC的贡献增加。其中，总微生物残体C平均分别占Ah1、Ah2和AB层栎林矿质层SOC的40.7%、47.7%和37.0%。从凋落物到矿质土壤，真菌与细菌残体C的比值逐渐降低，说明相对较高的细菌残体C在较深层凋落物和较上层矿质土壤的积累更多。真菌和细菌残体C随活性有机C, 氮（N）和活性无机磷（P）的增加而增加，说明可溶性营养物质的增加导致微生物生物量的增加，进而导致更高的微生物残体C积累。综上，我们的研究结果表明，微生物对C或N的需求影响了可溶性营养物质的数量，并进一步导致微生物残体C分解或积累的变化。关键词：氨基糖，土壤有机碳固存，凋落物-矿物土壤剖面，化学计量学，栎林，黄土高原研究背景：越来越多的研究证据表明微生物残体是SOC的一个主要组成部分，在很多研究案例中微生物残体占SOC的50%以上。以往研究案例表明，在三年的凋落物分解实验中，只有不到三分之一的植物有机组分进入土壤，通过植物残体的物理转移和微生物残体C的续埋效应增加了SOC积累。然而，森林凋落物-土壤剖面中微生物残体的变化仍不清楚。该领域的研究能帮助我们更好地理解在野外凋落物分解过程中，微生物残体C是如何从枯死叶片进入土壤的。环境条件和微生物营养需求对残体再循环有强烈影响。环境中C, N的高有效性促进了微生物残留物的积累。例如，营养丰富的环境中，微生物群落采用高产策略促进生长，从而加速残体积累。相反，在养分限制的条件下，采用营养获取策略的微生物群落限制残留物的产生和积累。因此，微生物对C, N的需求和环境C, N有效性可能会影响微生物残留物的积累和分解，因为微生物C/N/P化学计量学取决于土壤或凋落物中的养分有效性。相比矿质土壤或凋落物的总养分，土壤或凋落物中的活性养分(如活性C、N和P)及其C/N/P比更多变，但更接近土壤微生物的化学计量学。微生物残体是一种重要的N资源，有助于缓解过量活性C输入下的微生物N的缺...