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| SEL前沿研究：侵蚀对中国东北黑土土壤微生物碳利用效率的影响 |
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论文标题：Erosion effects on soil microbial carbon use efficiency in the mollisol cropland in northeast China（侵蚀对中国东北黑土土壤微生物碳利用效率的影响）
期刊：Soil Ecology Letters
作者：Xuebing Zhang, Guangting Pei , Tianyu Zhang , Xianlei Fan, Ziping Liu , Edith Bai
发表时间：02 Mar 2023
DOI：10.1007/s42832-023-0176-4
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土壤微生物碳利用效率(CUE)是微生物群落代谢的重要综合参数，常用来量化微生物生长与呼吸之间碳(C)的分配。然而，土壤微生物CUE对不同程度土壤侵蚀的响应尚不清楚。
基于此，该论文以中国东北黑土区土壤为研究对象，采用不依赖底物的CUE测定方法(18O-H2O标记)，通过坡耕地的四个地貌位置（坡顶、坡肩、坡背和坡足）土壤侵蚀速率不同的试验设计，研究了土壤侵蚀速率对土壤微生物CUE、生长和呼吸的响应。
结果发现：1）在5~20 cm土壤层，微生物CUE随侵蚀速率的增加显著降低，而0~5 cm的土壤微生物CUE无明显变化（图1）；2）土壤微生物CUE随土壤侵蚀速率降低，是因为随着土壤侵蚀速率的增加，微生物对底物碳的吸收速率增加，并将较多的碳分配给微生物呼吸（图2）；3）随着土壤侵蚀速率的增加，微生物呼吸显著增加（图2），这可能是由土壤的扰动和化学计量不平衡造成的；4）沿着坡面横断面，土壤表层微生物能够保持其生长速率（图2），表明随着侵蚀速率增加土壤微生物具有一定的维持生长的能力，但这种能力是以降低CUE为代价的。综上，土壤侵蚀不仅影响了土壤理化性质，还影响了微生物的生理特性，最终导致土壤有机质分解和土壤呼吸增加，不利于土壤碳封存。该研究揭示了土壤侵蚀对土壤微生物生理代谢参数影响的机制，为更准确地预测未来黑土区土壤侵蚀对土壤有机质的影响提供数据支持及理论基础。
图1 不同地貌位置的土壤微生物碳利用效率(CUE)
图2 不同地貌位置的土壤微生物代谢参数
研究成果以“Erosion effects on soil microbial carbon use efficiency in the mollisol cropland in Northeast China”为题发表在Soil Ecology Letters期刊上。东北师范大学地理科学学院生物地球化学组2018级硕士生张雪冰为第一作者，白娥研究员为通讯作者。该研究得到重点研发项目等项目的支持。
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期刊简介
Soil Ecology Letters(SEL)由高等教育出版社与中国科学院城市环境研究所共同主办，SpringerNature海外发行。报道领域包括：土壤生物多样性、土壤互营和食物网、土壤微生物组、土壤—植物相互作用、土壤生物地球化学循环、土壤生物修复和恢复、土壤多功能性、土壤生物对环境变化的响应和适应、土壤生态过程的突破性技术、新理论和模型。栏目包括但不限于：letter to editor, perspective, review, rapid report, research article, commentary, SEL digest。
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