地球环境研究提出微生物碳利用效率与土壤有机碳动态关联机制的新观点

微生物碳利用效率(CUE)是衡量微生物同化碳量占其总吸收碳量比例的指标,对土壤有机碳(SOC)动态变化起着关键调控作用。通常认为,较高的CUE有助于微生物生物量的增长及相关残体物质的积累,进而提升SOC含量。然而,现有研究表明CUESOC的关系呈多变性。鉴于对这一关系及其驱动因素的认识不足,严重制约了SOC动态预测的准确性。

基于此,我们提出从以下三个视角深入解析CUE-SOC的关联机制:(1)不同CUE估算方法所基于的概念、假设及微生物过程存在差异,这可能为探究CUE及其与SOC的关系引入不确定性;(2CUESOC的关系会随时间、空间和生物尺度的变化而受不同因素影响;(3)气候变化通过改变底物有效性、微生物群落结构与代谢功能,进一步复杂化了CUE-SOC之间的关系。鉴于上述不确定性,有必要重新审视CUE-SOC的关系,以更精准地在当前建模框架中体现微生物过程。为此,我们建议:将CUE的可测量组分(如微生物呼吸和生长)作为未来模型构建的核心框架,这将有助于深入探究CUE-SOC的关系。

该成果发表在国际著名期刊Global Change Biology。中国科学院地球环境研究所周嘉聪博士后为第一作者,陈骥研究员为通讯作者。该项工作得到国家自然科学基金和陕西省杰出青年科学基金项目联合资助。

Zhou, J., Luo, Y., & Chen, J. (2025). Dilemmas in linking microbial carbon use efficiency with soil organic carbon dynamics. Global Change Biology, 31: e70047.

论文链接:https://doi.org/10.1111/gcb.70047

1 探究微生物碳利用效率与土壤有机碳动态之间关系的三个不确定因素。


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