土壤中親水和疏水性有機碳礦化與激發效應的微生物機制研究獲進展

土壤中親水和疏水性有機碳礦化與激發效應的微生物機制研究進展

土壤可溶性有機質是土壤有機碳分解礦化的重要中間形態，也是微生物主要的能量來源。將可溶性有機質區分為親水性和疏水性兩類不同性質的化合物，有助於闡明土壤有機質的微生物分解機制。中國科學院亞熱帶農業生態研究所蘇以榮研究員團隊以13C-標記秸稈中提取的親水、疏水可溶性有機碳為材料，研究了親水、疏水可溶性有機碳在兩種不同土壤（旱地和水田）中的礦化及激發效應。

外源活性碳輸入引起的土壤碳礦化激發效應，是影響全球土壤碳平衡的重要過程，其對土壤有機質（SOM）礦化的影響強度，甚至超過溫度等環境因子。一般認為，激發效應的產生，是由於外源碳輸入導致土壤微生物C-N計量學上的不平衡，驅使微生物加快分解SOM以獲取更多的N——這稱為「N-mining」假說。然而，激發效應可能隨土壤活性碳輸入量的增加而改變其強度甚至方向（即由正激發變為負激發效應）；在不同碳輸入量下，激發效應的機制是否都可用「N-mining」假說加以解釋，至今尚難定論。

不同微生物生物量水稻土有機碳礦化對鐵氧化物的響應研究獲進展

長期淹水管理導致水稻土多處於厭氧狀態，因此其有機碳礦化過程及其關鍵影響因子與旱地土壤相比具有特殊性。厭氧有機碳礦化多與氧化還原過程耦合，其中鐵的異化還原對厭氧有機碳礦化的貢獻可高達80%，這過程中涉及到許多特殊的功能微生物，土壤微生物生物量不同意味著這些功能微生物群落大小上的差異。然而，土壤微生物生物量大小是否或者如何影響水稻土厭氧有機碳礦化及其對不同晶型鐵氧化物的響應仍不清楚。

武漢植物園在亞熱帶森林土壤激發效應和碳固持研究中取得進展

土壤碳庫是陸地生態系統最大的碳庫之一，在全球碳循環及全球變化研究中起重要作用。外源碳輸入的改變（數量和質量）是當前全球變化過程的重要表現形式。外源碳輸入土壤後一方面可刺激土壤原有有機碳的礦化（激發效應），另一方面可被微生物固持形成新的土壤有機碳，從而影響土壤碳平衡過程。

土壤有機質礦化研究獲系列進展

關於有機質激發效應的研究儘管開展了很多，但其內在機制還不明確。土壤微生物量佔土壤總碳和總氮比例較小，儘管如此，土壤微生物對土壤有機碳庫及其動態變化具有重要影響。在農田生態系統中，耕作、施肥等人為活動會顯著改變土壤微生物量以及氮素有效性，然而，微生物量以及氮素有效性的變化對植物殘體分解和土壤有機質礦化的影響依然不明確。

不同微生物生物量水稻土有機碳礦化對鐵氧化物的響應研究取得進展

長期淹水管理導致水稻土多處於厭氧狀態，因此其有機碳礦化過程及其關鍵影響因子與旱地土壤相比具有特殊性。厭氧有機碳礦化多與氧化還原過程耦合，其中鐵的異化還原對厭氧有機碳礦化的貢獻可高達80%，這過程中涉及到許多特殊的功能微生物，土壤微生物生物量不同意味著這些功能微生物群落大小上的差異，然而，土壤微生物生物量大小是否或者如何影響水稻土厭氧有機碳礦化及其對不同晶型鐵氧化物的響應仍不清楚。

亞熱帶生態所在水稻土有機碳礦化的關鍵限速因子及其機制研究中獲...

稻田土壤具有較大的固碳潛力，對全球碳循環具有重要意義。土壤有機碳礦化是關係碳固定效率的重要過程。水稻土乾濕交替的特殊水分管理方式，導致水稻土物理、化學和生物條件與旱地土壤和溼地土壤迥異。然而，水稻土的有機碳礦化過程以及其中關鍵作用因子是否會因水分管理引起的氧氣條件變化而改變，目前仍無定論。

天津大學科研團隊在鐵介導的土壤有機碳循環機制研究取得新進展

天津大學科研團隊在鐵介導的土壤有機碳循環機制研究取得新進展鐵在土壤中具有三大重要功能：(1)鐵氧化物可作為膠結劑促進土壤微團聚體的形成，從而形成對有機碳的物理保護；(2)鐵氧化物可通過吸附和共沉澱作用與土壤有機碳結合形成複合體，從而降低有機碳的生物有效性、提高有機碳的穩定性以促進有機碳在土壤中的累積；(3)鐵是土壤中重要的電子受體或供體：厭氧條件，鐵氧化物易被微生物作為電子受體利用而被還原溶解產生Fe(II)；鐵還原的微生物代謝過程不僅直接耦合有機碳礦化，

水稻土有機碳礦化的關鍵限速因子及其機制研究取得新進展

稻田土壤具有巨大的固碳潛力，對全球碳循環具有至關重要的意義。土壤有機碳礦化是關係到碳固定效率的重要過程。水稻土乾濕交替的特殊水分管理方式，導致水稻土物理、化學和生物條件與旱地土壤和溼地土壤迥異，而水稻土的有機碳礦化過程以及其中關鍵作用因子是否會因水分管理引起的氧氣條件變化而改變，目前仍未有定論。

水稻光合碳和微生物同化碳的礦化特徵及其激發效應獲新進展

由中科院亞熱帶農業生態研究所吳金水研究員領銜的農業生態過程方向研究團隊近日在水稻光合碳和微生物同化碳的礦化特徵及其激發效應獲新進展。　　土壤有機碳絕大部分來自光合碳的輸入與轉化，光合碳通過根系周轉與根系分泌物（根際沉積作用）等進入土壤碳庫。

研究揭示水稻土有機碳礦化的特殊「調節閥」—新聞—科學網

不同氧氣條件下水稻土有機碳礦化機制模型圖李宇虹供圖稻田土壤具有巨大的固碳潛力，而有機碳礦化是決定土壤固碳效率的關鍵過程。近日，中國科學院亞熱帶農業生態研究所（以下簡稱亞熱帶生態所）研究員吳金水團隊通過室內培養試驗發現，「調節閥」機制對水稻土有機碳礦化的調控由氧氣條件決定。相關研究成果發表於《土壤生物學與生物化學》。

生物質炭施用對不同深度稻田土壤有機碳礦化的影響

江蘇省有機固體廢棄物資源化協同創新中心摘要本文旨在揭示生物質炭施用下不同深度稻田土壤有機碳礦化特徵的變化，為提高稻田土壤生物質炭施用下的固碳效應提供參考。以太湖地區施用生物質炭2 a 後的水稻土為研究對象，採集了7 個不同土壤深度的土壤樣品，通過室內培養試驗，分析了生物質炭施用下不同深度土壤有機碳分布及礦化特徵。結果表明，生物質炭僅顯著增加了表層（0~10 cm）土壤總有機碳含量，而對深層土壤無顯著影響。

亞熱帶生態所在稻田土壤生物固碳機制研究中獲系列進展

，聚焦於典型稻田生態系統的生物固碳過程與機制，從水稻光合碳的輸入、轉化（圖2）及其土壤微生物固碳功能及其生物學機制（圖3）兩方面開展工作，取得了一系列重要進展。同時，水稻光合碳的輸入抑制了稻田土壤原有有機碳的礦化分解，表現出明顯的負激發效應，這對維持稻田土壤的碳匯功能具有十分重要的作用，研究結果發表在Soil Biology & Biochemistry（Ge et al., 2012, 48: 39–49)。

不同鹽漬化程度下濱海鹽漬土有機碳礦化規律

（距海最近的鹽漬土BZ1 和BZ2 為「光板地」鹽漬土，BZ3~BZ6 均為農田鹽漬土）進行室內培養，測定土壤有機碳的礦化速率，分析土壤理化性質、微生物量、細菌真菌比值等指標與土壤有機碳礦化特徵的關係。

微生物底物利用策略和驅動機制研究獲進展

土壤微生物的碳轉化過程決定農田土壤碳循環特徵及肥力功能，但對該過程中微生物參與策略和代謝周轉驅動機制對碳截獲的控制作用尚不清楚。中國科學院瀋陽應用生態研究所採用13C標記葡萄糖為底物進行土壤模擬培養並定期取樣，利用穩定同位素核酸探針（DNA-SIP）和高通量測序技術，探討真菌和細菌利用葡萄糖來源碳的動態特徵。研究發現，從細菌向真菌演替的r-k策略決定微生物群落對葡萄糖的動態利用特徵。

廣州地化所在氯代有機磷酸酯的還原降解機制研究方面獲進展

廣州地化所在氯代有機磷酸酯的還原降解機制研究方面獲進展 2020-11-24 廣州地球化學研究所十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）是一種廣泛分布於水體環境中的陽離子表面活性劑，其兩性分子基團可以改變HOCs在固-液界面的吸附/解吸行為，進而影響納米零價鐵對HOCs的降解。Cl-OPEs具有兩種獨特的官能團（親水性磷酸酯基團和疏水性氯代烷基基團），CTAB對Cl-OPEs的固-液界面吸附/解吸行為的影響可能與疏水性HOCs不同，值得深入研究。

森林土壤有機碳積累機制研究獲進展

中國科學院華南植物園鼎湖山站博士熊鑫在教授周國逸和研究員張德強指導下，在森林土壤有機碳積累機制研究中取得新進展，首次提出凋落物分解過程中的產物去向，而非凋落物產量，決定了土壤有機碳的賦存狀態；高質量的凋落物其分解產物向土壤轉移的比例更高。

武漢植物園在亞熱帶森林深層土壤碳、氮礦化關係研究中取得進展

深層土壤碳儲量佔土壤碳含量的一半左右，是重要的碳和氮儲存庫。土壤有機碳礦化過程中常伴隨著氮的礦化，從而為植被生長提供氮源。碳、氮礦化間的相互關係能有效表徵土壤的氮供應能力。結果表明深層土壤碳、氮礦化水平都低於表層土壤，其中表層土壤碳、氮礦化存在顯著的正相關關係，而深層土壤中兩者無明顯相關關係。這主要是由於深層土壤中活性碳源（提供氮礦化能源）和活性有機氮源（提供氮礦化原材料）缺乏，限制了淨氮礦化水平。深層土壤碳礦化的溫度敏感性低於表層土壤，但氮礦化的溫度敏感性略高於表層土壤。

有機汙染土壤的微生物修復技術研究進展

所以未來我們可以通過實驗研究優勢降解菌的降解能力及對汙染物的適應機理，通過宏基因測序研究土壤微生物群落構成以及群落功能和代謝通路，提高菌種對石油烴、多環芳烴和滷代烴的降解效率。為自然環境條件下複合有機汙染物的降解提供數據支持與理論依據。