气候与土地利用变化下凋落物输入对土壤呼吸的影响：纤维素酶的关键作用

来自多国的研究人员为探究凋落物输入对土壤呼吸（SR）影响，经全球元分析发现纤维素酶起关键作用。

　　气候和土地利用变化改变了凋落物的质量和数量，进而对土壤呼吸（SR）产生连锁反应。土壤胞外酶（EEs），如纤维素酶和木质素酶，在分解植物凋落物过程中至关重要，它们能将聚合物转化为单体。然而，凋落物输入的变化是否以及如何影响土壤纤维素酶和木质素酶的活性，以及对土壤呼吸的影响，目前仍知之甚少。研究人员对 827 个关于土壤呼吸、土壤纤维素酶和木质素酶活性对凋落物添加和去除响应的观测数据进行了全球元分析。结果显示，凋落物添加显著提高了 25% 的纤维素酶活性，而凋落物去除则使其降低了 26%。但无论是凋落物添加还是去除，都对木质素酶活性没有影响。在凋落物添加和去除的情况下，纤维素酶活性的变化与土壤呼吸呈正相关，而木质素酶活性则不存在这种关系。这些结果表明，凋落物输入的变化主要通过影响易分解碳库的微生物分解，而非结构更复杂的碳库，来影响土壤呼吸。此外，凋落物输入变化对纤维素酶活性的影响会随着处理时间的延长而减弱，这意味着凋落物输入变化对土壤呼吸的长期影响可能比之前认为的要小。该研究强调了纤维素酶在调节土壤呼吸对凋落物输入变化响应中的主导作用。将纤维素酶对凋落物输入变化的响应整合到地球系统模型中，有助于更好地描述微生物过程，更精确地预测土壤碳动态。