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土壤微生物碳泵在生物能源作物系统中存在的野外证据

17、土壤科学与环境健康 > 专题2：土壤微生物特征与生态环境效应

土壤作为巨大的陆地碳库，有机碳储量远超大气与陆地植被总和。因此，微小的土壤碳库收支波动势必影响区域乃至全球气候变化。新近提出的土壤微生物碳泵（soil Microbial Carbon Pump，sMCP）概念框架以“土壤微生物同化合成代谢产物是土壤稳定有机碳库的显著贡献者”为核心阐释了土壤储碳过程，但仍需实际数据验证并推动该假说进一步厘清土壤碳截获机制。本研究整合分析了来自美国两大生物能源作物项目的土壤氨基糖和有机碳数据，以期通过长期定位实验下的数据分析土壤微生物死亡残体和有机碳对能源作物系统土地利用方式改变的响应差异，为sMCP核心概念提供野外数据支持。分析结果表明，高多样性的多年生能源作物能够促进微生物源有机碳对土壤有机碳增加的贡献，贡献程度超过80%，原位验证了sMCP概念框架的核心假说。据此我们进一步提出了两个评估sMCP的参数——sMCP承载力与能效——以期作为参考来评估和预测全球气候变化背景下的土壤有机碳储动态。