研究揭示全球增温背景下土壤微生物量变化机制

近日，中国农业科学院草原研究所草地土壤健康培育与功能提升团队揭示了全球增温背景下土壤微生物量的变化机制，相关研究成果发表在《总环境科学》（Science of the Total Environment）和《植物与土壤》（Plant and Soil）上。

自工业革命以来，全球地表温度已上升了1.09°C，并预计到21世纪末将再上升1.5~4.5°C。增温改变了土壤水分可利用性，影响了养分供应，从而影响了土壤微生物活动。尽管许多研究已经评估了气候变暖对土壤微生物生物量的广泛影响，但由于观测结果之间的差异性，升温对微生物生物量的影响仍存在不确定性。

此外，氮富集如何影响土壤微生物生物量和群落仍然存在争议。因此，更好地了解土壤微生物对氮富集的响应对于解释这些机制并预测大气氮富集下全球陆地生态系统功能的发展至关重要。

通过对全球增温影响土壤微生物量控制实验进行数据整合分析发现，升温显著提高土壤微生物生物量。这种影响在高降雨、短期处理条件下更为显著。更重要的是，全球变暖对土壤微生物生物量的影响在很大程度上取决于土壤有效氮的变化。这些结果强调了氮的有效性在增温条件下影响土壤微生物生物量变化的重要性。

进一步分析发现，氮富集显著抑制了总微生物生物量，包括细菌、真菌和丛枝菌根真菌生物量。重要的是，全球范围内由氮富集引起的土壤酸化是导致微生物生物量降低的主要因素。

这一发现对于未来的土壤管理和生态系统保护具有重要意义。通过减少氮富集引起的土壤酸化，可以有效保护土壤微生物群落的多样性和功能，维持生态系统的稳定性和健康。

上述研究结果将有助于更好地理解气候变化对土壤微生物的影响，并为制定应对气候变化的政策提供更可靠的科学依据。

该研究得到了国家重点研发计划、中国农科院创新工程、内蒙古自然科学基金和内蒙古科技计划等项目的支持。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.170505

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