高寒草地灌丛入侵下植物与微生物源碳对土壤有机碳的差异化贡献机制

【字体: 时间:2025年08月13日 来源:Plant and Soil 4.1

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  来自青藏高原的研究人员针对灌丛入侵如何影响高寒草甸土壤碳循环这一争议性问题,通过调查四种不同灌丛盖度(0%-100%)样地,结合木质素酚类(lignin phenols)和氨基糖(amino sugars)生物标志物分析,发现灌丛入侵导致植物源碳(降幅48%)和微生物源碳(真菌C 21.7–19.3 g kg?1、细菌C 8.9–7.2 g kg?1)同步减少,且土壤pH是主要驱动因子。该研究为高寒草地土壤有机碳(SOC)持久性预测提供了新视角。

  

当灌丛植物悄悄占领高寒草甸时,一场关于碳归属权的隐形战争正在土壤中打响。科研人员以青藏高原为天然实验室,在四种不同灌丛覆盖梯度(0%到100%)的样地中展开调查,通过追踪木质素酚类(植物源碳的"分子指纹")和氨基糖(微生物源碳的"身份证")这两类生物标志物,揭开了令人惊讶的真相:

随着灌丛势力范围扩大,土壤中的氨基糖军团节节败退——总含量下降8.0%,其中葡萄糖胺(GluN)损失8.6%,胞壁酸(MurA)更是折损17.6%。木质酚类部队伤亡更为惨重,整体减员56%,尤其是肉桂型酚类化合物(cinnamyl-type phenols)伤亡率达59.5%。

碳库存审计显示:植物源碳从16.7 g kg?1锐减至8.6 g kg?1,真菌碳从21.7 g kg?1萎缩到19.3 g kg?1,细菌碳也从8.9 g kg?1收缩至7.2 g kg?1。最耐人寻味的是,微生物源碳对土壤有机碳(SOC)的贡献始终稳如磐石,而植物源碳的贡献值却暴跌48%,这场碳分配变革的背后推手竟是土壤pH值的微妙变化。

这项研究犹如给高寒草地生态系统装了碳循环的CT扫描仪,尽管表层土壤有机碳总量看似风平浪静,但植物与微生物源碳此消彼长的动态关系,为预测高寒地区碳库稳定性提供了关键解码器。

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