全球一半以上的土壤有机碳贮存在深度超过30cm的底层土壤中，底层土壤碳库对气候变化的响应是当前全球变化生态学的研究焦点之一。

近日，中国科学院植物研究所研究员冯晓娟团队利用青藏高原海北站的长期增温控水实验平台，结合添加13C标记凋落物的土壤培养实验，揭示了增温和干旱对高寒草地底层土壤微生物过程的影响。相关成果发表于《全球变化生物学》。

研究人员通过微生物活体和残体标志物13C与胞外酶活性分析，对比研究了表底层土壤微生物作为土壤有机碳“分解者”和“贡献者”的响应。

研究发现，与对照相比，五年的增温和干旱处理显著抑制了底层土壤中有机氮水解酶的活性，降低了无机氮素的可利用性，从而增强了微生物氮限制。

通过以上影响，增温和干旱处理进一步抑制了底层土壤微生物对土壤有机碳及植物凋落物的矿化能力，降低了微生物碳利用效率和残体积累效率，但对表层土壤微生物过程没有影响。

研究结果表明，在增温和干旱条件下，高寒草地底层土壤微生物变得“又懒又低效”。由于增温提高了该地区高寒草地的地下生产力，因此增加的植物根系输入和减弱的微生物活性都有利于底层土壤碳库积累。在底层土壤氮限制加剧的背景下，植物生产力和底层土壤碳库积累的可持续性仍值得进一步研究。

相关论文信息：https://doi.org/10.1111/gcb.15541