近日，水土保持与荒漠化整治全国重点实验室在全球变化对土壤碳源组分影响的研究中取得新进展，以“Global change reshapes microbial residues and plant lignin components in soils”为题在环境科学领域国际权威期刊Environmental Science & Technology（校G1期刊）在线发表。西北农林科技大学水土保持与荒漠化整治全国重点实验室为第一单位，李继伟副教授为第一作者，邓蕾研究员为通讯作者。
土壤微生物和植物来源的碳是土壤有机碳的关键来源，但土壤氨基糖和木质素酚对全球变化的响应特征尚不清楚。该研究基于全球3193组观测数据揭示了土地利用变化、养分输入、气候变暖、干旱胁迫及大气CO₂浓度升高等多重全球变化因子对土壤微生物残体（氨基糖）与植物残体（木质素酚）的影响格局及调控机制。研究表明：（1）土地恢复分别提高氨基糖，氨基葡萄糖，氨基半乳糖，胞壁酸，木质素酚和香草基酚含量35.1%，53.8%，68.6%，33%，79.3%，68%，而土地退化使其降低30%-50%；（2）氮、磷及其共同添加促进微生物残体积累，增温显著提升真菌和细菌来源碳，而干旱效应不显著；（3）全球变化下微生物残体碳对土壤有机碳积累影响高于植物来源碳，是土壤有机碳稳定化的关键驱动力。
该研究从全球尺度揭示了土壤微生物与植物碳源在气候变化与人类活动背景下的响应规律，深化了对陆地碳循环反馈机制的认识。研究结果强调生态恢复与科学养分管理是增强土壤碳汇、提升生态系统韧性的重要途径，而气候变暖与养分富集可能重塑微生物与植物源碳的贡献格局，影响碳汇持久性。该研究为全球变化背景下生态系统恢复及“双碳”战略实施提供了关键科学依据与决策支撑。
本研究得到国家自然科学基金（42307578）等项目资助。
文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.est.5c02965
图1 全球变化对土壤残体碳影响的机制
