关键词:碳矿化;微生物呼吸;营养施肥;微生物生长效率;营养网络(NutNet);微生物生长
Highlights??通过将18O-H2O掺入微生物DNA来测量土壤微生物CUE;?N和P添加均未改变三大洲草原中的微生物CUE;?N添加下微生物呼吸和C吸收均下降;?含沙量、MAP、MAT和DOC:DN比值解释了CUE变异性的70%;?微生物生物量周转时间不受N和P添加的影响。
?研究目的及意义土壤微生物碳利用效率(CUE)是指分配给微生物生长的碳(C)与吸收的碳之间的比值,以及微生物生物量的周转时间都影响着陆地生态系统中的土壤碳循环。然而,人们对不断变化的环境条件,如氮(N)、磷(P)有效性的增加,如何影响土壤微生物和生物量的周转知之甚少。
「研究方法」该研究选择了南非、美国和英国的六个草地进行研究,从地理位置上跨越了一个较大范围,具备相关的生物和非生物条件,代表了世界范围内的一些主要草地类型,使该研究能够探究不同环境条件下的土壤碳循环。图1图形摘要图2:平均(a)碳利用效率(CUE)和(b)所有处理在六个草地上的微生物生物量周转时间图3(a)所有处理中的碳利用效率(CUE)和(b)对照中的CUE的线性混合效应模型图4以两个采样深度(0-15,15-30cm)在六个地点所有处理的平均(a)微生物呼吸、(b)微生物生长(c)和碳(C)吸收
「主要结果」结果表明,所有地点、采样深度和各处理的微生物(CUE)在25%~57%之间变化,平均为40%。微生物(CUE)中的高变异性大多数可以由采样点的含沙量、年平均降水量和温度以及溶解性有机碳:可溶性有机氮的比值来解释。土壤微生物(CUE)和微生物生物量的周转时间对N或P及NP共同添加的变化具有强的稳定性。施氮同时降低了表层土壤中的微生物呼吸和碳吸收。
「结论」?添加N、P及NP共同添加不会影响各大陆草地土壤中的微生物(CUE)和生物量周转时间,尽管营养元素输入的变化很大,但微生物(CUE)的变化并不大。与预期相比,增加土壤中的氮输入可能会对土壤微生物(CUE)和微生物生物量的周转时间的影响较小,因此草地土壤中的碳循环比预期的要小,并且随着氮输入的增加,与土壤微生物(CUE)相关的模型可能高估了未来的碳储量。
?该研究由德国拜罗伊特大学土壤生物地球化学与土壤生态学系联合美国爱荷华州立大学生态、进化和生物生物学系,发表在国际期刊《SoilBiologyandBiochemistry》上,题为“Microbialcarbonuseefficiencyingrasslandsoilssubjectedtonitrogenandphosphorusadditions”。
「关于我们」在这里我们将分享最前沿的微生物组研究方法与进展、包括统计方法和文章图表复现,致力于和广大学者一起探索微生物的神奇世界!!!
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