土壤有机碳(SOC)是陆地生态系统重要的碳库,其分解和积累对全球碳循环具有重要影响。秸秆还田、有机肥施用和根系碳输入等过程会不断向农田土壤输入新鲜有机碳,并通过激发效应(priming effect)影响原有土壤有机碳的分解。然而,外源碳、氮、磷输入虽然能够迅速激活土壤微生物,但这种活化并不一定会导致相同比例的原有SOC分解。不同土壤条件下,微生物活化在多大程度上转化为原有SOC矿化,目前仍缺乏清晰认识。
中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心秦树平研究组以河北栾城潮土和黑龙江海伦黑土为研究对象,研究不同C-N-P资源输入对土壤有机碳激发效应的影响。发现富C和CNP处理产生了较强的正激发效应,不同SOC水平对激发效应的影响在黑土中更加明显,C-N-P输入提高了资源获取型(Acquisition)细菌策略的相对丰度。研究提出“活化-容量”(activation-capacity)分析框架,即外源资源输入引起的微生物活化向原有SOC矿化的转化程度,受到原生SOC状况及相关土壤性质的调控。
以上研究成果以“Native SOC status modulates the conversion of C–N–P-induced microbial activation into priming effects”为题,发表于国际期刊《Industrial Crops & Products》。宋微和张睿媛为共同第一作者,秦树平研究员为通讯作者。研究得到国家重点研发计划(2021YFD1500400)、国家自然科学基金(42507312)、河北省自然科学基金(D2022503014)和中国科学院特别研究助理资助项目的支持。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2026.124030

图1 不同C-N-P输入对土壤有机碳矿化及激发效应的影响