追踪13C：解析高寒草原退化中光合碳输入对土壤有机碳的影响

《Biology and Fertility of Soils》：Functional shift in soil microbiome with decline in photosynthetic carbon input signifies rapid decrease of soil organic carbon during alpine grassland degradation

为探究光合碳输入如何调控草原退化时土壤有机碳（SOC）相关微生物过程，研究人员追踪13C，发现退化中 SOC、POC、MAOC 下降，真菌同化碳减少，细菌分解原 SOC，该研究助力理解生态系统响应。

　　在草原退化过程中，光合碳输入如何调节参与土壤有机碳（SOC）形成及稳定的微生物过程，这一点尚不清楚。研究人员利用¹³C 追踪光合碳在高寒草原退化五个阶段（S0，无放牧；S1，适度放牧；S2 - S4，轻度、中度和重度退化）进入 SOC 及其组分颗粒有机碳（POC）和矿物结合有机碳（MAOC）的情况，以及土壤微生物对碳的同化情况。随着草原向 S4 阶段发展，表层 SOC 相较于 S3 阶段下降了 53%。中层和底层土壤也呈现类似趋势，POC 显著下降（表层、中层和底层分别下降 54%、40% 和 35%），进入 POC 的碳量也减少（表层、中层和底层分别下降 83%、24% 和 91%）。S4 阶段 MAOC 迅速下降，S3 阶段中层（10 - 20cm）和底层（20 - 30cm）土壤中进入 MAOC 的碳量急剧减少。在 S0 - S4 阶段，超过 57% 的输入碳集中在表层（0 - 10cm），而 S3 和 S4 阶段的中层和底层土壤碳输入近乎为零。在退化过程中，真菌群体对光合碳的同化呈下降趋势，这与它们对 SOC 碳输入贡献的减少有关。然而，在各个阶段的所有土壤深度中，细菌参与碳同化的比例相对较高，这表明随着碳输入减少，更多细菌活跃地分解原有的 SOC。该研究成功地将地上和地下过程联系起来，这对于全面理解生态系统对气候变化和人类活动的响应至关重要。