专栏名称: Carbon Research

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扬州大学王小治等发表 Plant and Soil：茶园时序中微生物和植物源碳对土壤有机碳累积的贡献和决定因素

Carbon Research · 公众号 · 农业 · 2024-10-27 19:40

主要观点总结

本文研究了茶园时序中微生物和植物源碳对土壤有机碳（SOC）累积的贡献和决定因素。通过生物标志物分析，发现随着茶园种植年限的增加，植物源碳和微生物源碳的含量均增加。植物源碳对SOC的贡献大于微生物源碳，且真菌残体碳对SOC的贡献大于细菌残体碳。文章还指出土壤团聚体和铁氧化物在茶园土壤有机碳稳定中的重要作用。此外，文章还讨论了pH、氧化铁含量、全氮和黏粉粒等预测因子对植物源碳和微生物源碳的影响。

关键观点总结

关键观点1: 文章主要研究了茶园时序中微生物和植物源碳对土壤有机碳的贡献和决定因素。

文章通过对不同植茶年限的茶园土壤进行研究，发现随着种植年限的增加，植物源碳和微生物源碳的含量均有所增加。

关键观点2: 植物源碳对土壤有机碳的贡献大于微生物源碳。

研究结果表明，植物残体碳对SOC的贡献占主导地位，且真菌残体碳的贡献大于细菌残体碳。

关键观点3: 文章指出了土壤团聚体和铁氧化物在茶园土壤有机碳稳定中的重要作用。

通过研究发现，土壤团聚体和铁氧化物提供了物理和化学保护，有助于茶园种植过程中SOC的积累。

关键观点4: 文章讨论了pH、氧化铁含量、全氮和黏粉粒等预测因子对植物源碳和微生物源碳的影响。

研究表明，pH和氧化铁含量是植物源碳的主要预测因子，而全氮和黏粉粒是微生物源碳的主要预测因子。

正文

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茶园时序中微生物和植物源碳对土壤有机碳累积的贡献和决定因素

Patterns and determinants of microbial- and plant-derived carbon contributions to soil organic carbon in tea plantation chronosequence

来源

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Patterns and determinants of microbial- and plant-derived carbon contributions to soil organic carbon in tea plantation chronosequence.pdf

作者

王小治 （通讯作者）： 扬州大学博士生导师，校优秀教学团队带头人，国家精品资源共享课程主讲教师；兼任《农业资源与环境学报》编委、中国土壤学会理事、江苏省土壤学会常务理事、江苏省环境学会理事。从事固废资源化、环境变化对土壤化学的影响等领域的研究工作。入选江苏省“ 333 工程”人才培养对象、江苏省六大人才高峰、江苏省“青蓝工程”中青年学术带头人、江苏省耕地土壤污染防治专家。

王圣森 ：扬州大学从事土壤污染修复材料的制备理论与应用、生物炭和金属（氧化物）纳米材料的合成以及在土壤污染物去除等领域的研究工作。入选江苏省“双创博士”、江苏省“科技副总”，扬州市“绿扬金凤计划”优秀博士，扬州大学“青蓝工程”中青年学术带头人。 Journal of Hazardous Materials 专刊的 Lead Guest Editor 。近 5 年发表 ESI 高被引论文 6 篇， SCI 论文 30 篇。

文章亮点

微生物和植物残体碳的含量均随茶园的种植年限的增加而增加；
随茶种植年限增加，植物源碳对 SOC 的贡献大于微生物源碳；
真菌残体碳对 SOC 的贡献大于细菌残体碳；
pH 和氧化铁含量是植物源碳的主要预测因子，而全氮和黏粉粒是微生物源碳的主要预测因子；
证明了土壤团聚体和铁氧化物在茶园土壤有机碳稳定中的重要作用。

文章摘要

土壤有机碳 (SOC) 是陆地生态系统中最大的碳库，因此对于减缓气候变化、肥沃土壤和维持生态系统的可持续性至关重要。然而，在茶叶等多年生作物等非典型耕地中， SOC 形成和稳定的方向的基本机制仍不清楚，这使得预测和准确控制 SOC 库对未来变化和干扰响应的能力更加不足。本文以氨基糖和木质素酚作为生物标志物，研究了 5 种不同植茶年限（ 1 、 7 、 12 、 25 和 42 年）的茶园土壤时间序列上微生物和植物残体碳对 SOC 的相对贡献。研究表明，随着植茶年限的增加， SOC 含量从 5.6 g/kg 增加到 21.3 g/kg ；植物残体碳和微生物残体碳分别从 2.8 和 2.9 g/kg 增加到 9.5 和 6.9 g/kg 。随着植茶年限的升高，相比于微生物残体碳，植物残体碳对 SOC 的贡献占主导地位。氨基糖的含量随着时间的推移有所增加，但土壤 pH 值和微生物生物量碳的降低导致细菌和真菌残体对土壤有机碳的贡献发生了变化，真菌残体碳对 SOC 的贡献有所增加，而细菌残体碳对 S OC池的贡献有所减少。这些发现为了解长期茶园种植土壤有机碳积累的变化提供了新的视角，突出表明土壤碳库的增加主要与木质素酚的存在有关。进一步发现这种积累受到非生物因素（土壤团聚体和铁氧化物的物理和化学保护）和生物因素的影响。相关论文发表在 Plant and Soil 上 , https://doi.org/10.1007/s11104-024-06712-9。