植物残体半纤维素与木质素比例对土壤碳固存的调控机制：微生物残体形成的关键作用

本研究通过13C标记技术揭示玉米残体半纤维素:木质素比例（0.42–1.02）如何调控残体分解路径：高比例促进快速矿化（11–18%转化为CO2），降低微生物碳利用效率（CUE），但显著增加矿物结合态有机碳（MAOC）和真菌残体（占MAOC的22–38%），为农业土壤碳汇管理提供理论依据。

　　

Highlight

高半纤维素:木质素比例的残体通过两种对立机制影响碳固存：一方面加速分解（释放更多¹³CO₂），另一方面通过真菌残体（而非细菌）促进矿物结合态有机碳（MAOC）形成。有趣的是，尽管微生物碳利用效率（CUE）降低，但"牺牲效率换稳定"的策略使真菌残体成为新生碳库的主力军。

Discussion

研究发现颠覆传统认知：虽然高半纤维素比例残体降低了微生物碳利用效率（CUE），但其提供的易降解碳源像"燃料"般驱动真菌生长，最终形成更稳定的真菌残体（占MAOC的22–38%）。细菌残体形成受碳降解酶（如β-葡萄糖苷酶）直接调控，而真菌残体则像"美食家"般更依赖残体本身质量。这种分工机制解释了为何富含易降解组分的作物残体反而能增强土壤碳汇。

Conclusion

半纤维素:木质素比例如同碳循环的"指挥棒"：高比例虽减少微生物转化效率，却通过真菌残体通道将更多碳"锁"在矿物表面。该发现为精准设计秸秆还田策略（如优先选用叶片等半纤维素丰富组织）提供了科学蓝图。