中國(guó)熱科院環(huán)植所農(nóng)業(yè)環(huán)境團(tuán)隊(duì)在水稻土碳礦化機(jī)制上取得新進(jìn)展，首次揭示了熱帶地區(qū)稻田土地利用方式轉(zhuǎn)變下，土壤微生物群落、微生物代謝策略、碳化學(xué)多樣性對(duì)水稻土碳礦化的耦合調(diào)控機(jī)制。研究結(jié)果可為水稻土固碳減排策略提供理論依據(jù)。

 

　　水稻田不但是全球重要的農(nóng)業(yè)用地，更是陸地生態(tài)系統(tǒng)重要的土壤碳匯。近年來(lái)，由于土地利用方式轉(zhuǎn)變頻繁發(fā)生，水稻土碳礦化增強(qiáng)，碳虧損問題突出。因此，關(guān)注水稻土碳礦化機(jī)制，對(duì)理解碳循環(huán)過程，支撐我國(guó)“雙碳目標(biāo)，應(yīng)對(duì)全球氣候變化至關(guān)重要。然而，迄今為止，微生物多樣性和碳化學(xué)多樣性對(duì)水稻土碳礦化的調(diào)控機(jī)制尚不清楚。

 

　　農(nóng)業(yè)環(huán)境團(tuán)隊(duì)以熱區(qū)常見的水稻田不同土地利用模式（水稻田轉(zhuǎn)變?yōu)榈静?、菜地、撂荒地）為?duì)象，采用多光譜技術(shù)、高通量測(cè)序、化學(xué)計(jì)量分析等方法，從微生物多樣性和化學(xué)多樣性的協(xié)同視角探討不同土地利用方式下水稻土有機(jī)碳礦化機(jī)制。結(jié)果表明，水稻土碳礦化強(qiáng)度與土地利用模式有關(guān)，直接受土壤溶解性有機(jī)質(zhì)（DOM）含量和微生物碳代謝活性影響，而間接受DOM化學(xué)多樣性和微生物群落組成影響。具體而言，與水稻田相比，撂荒地中劇烈增加的碳礦化與其豐富的親水性物質(zhì)（如氨基、多糖）和富營(yíng)養(yǎng)類群（如Actinobacteria、Proteobacteria）有關(guān)。中等礦化強(qiáng)度的稻-菜地與其微生物的惰性碳代謝策略有關(guān)。礦化強(qiáng)度無(wú)顯著變化的蔬菜地與其豐富的貧營(yíng)養(yǎng)菌和較少的DOM數(shù)量有關(guān)。

 

　　研究結(jié)果以”New insights into carbon mineralization in tropical paddy soil under land use conversion: Coupled roles of soil microbial community, metabolism, and dissolved organic matter chemodiversity“為題發(fā)表于《Geoderma》。中國(guó)熱科院環(huán)植所吳東明副研究員為論文第一作者，武春媛研究員為通訊作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、海南省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助及海南儋州熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部熱區(qū)綠色低碳重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等平臺(tái)的支持。

 

　　論文全文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2023.116393