磷有效性提升如何重塑草地生态?植物-微生物互作转向自给策略降低N2O排放
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时间:2025年04月15日
来源:Agriculture, Ecosystems & Environment 6
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来自中国的研究团队通过5种磷梯度处理(0-12.5?g?P?m?2?yr?1)揭示:磷添加通过调控羊草(Leymus chinensis)碳分配策略和微生物代谢网络,使N2O排放降低40%-60%。低磷下植物-微生物互惠促进氮矿化(Nmin),高磷时根系羧酸盐分泌引发营养竞争,微生物生物量下降但碳利用效率(CUE)提升。该研究为缺磷草地N2O减排提供新靶点。
磷(P)作为草地生产力的限制因子,其有效性变化正在改写土壤温室气体排放剧本。研究团队在内蒙古锡林浩特设置5个磷添加梯度(0-12.5?g?P?m?2?yr?1),发现低磷处理(P1-P2.5)中羊草通过增加根系非结构性碳水化合物(NSC)和微生物招募,将氮矿化速率(Nmin)提升35%,同时土壤干燥促进氨氧化基因(amoA)表达,使硝化作用成为N2O减排主力军。而高磷处理(P5-P12.5)则上演生态剧情反转——植物通过增加根尖数量和羧酸盐分泌开启"自给模式",微生物生物量骤降50%但碳利用效率(CUE)逆势提升,虽然硝酸盐还原酶基因(narG)略有抬头,整体N2O通量仍比对照低22%。该研究首次揭示磷有效性梯度下植物-微生物关系从"蜜月期"到"竞争局"的演变如何调控氮循环,为草地碳中和提供精准施肥新策略。
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