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2022
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摘要：微生物殘體在土壤有機碳（SOC）積累中起重要作用。然而，從凋落物到礦物土壤，微生物殘體碳（C）濃度及其對有機碳固存的貢獻，以及影響殘體碳積累的因素尚不清楚。為了解決該問題，我們在黃土高原櫟林凋落物-礦物土壤剖面上開展了微生物殘體碳的組成分布特征及其對SOC固存貢獻的研究。本研究基于微生物細(xì)胞壁的生物標(biāo)志物氨基糖來估計微生物殘體C濃度。結(jié)果表明，從Oi1層到Oa層，微生物殘體C增加，而從Ah1層到AB層微生物殘體C減少。微生物殘體C在凋落物-礦物土壤界面的累積量最高（Oa層總微生物殘體量為39.5 Mg ha?1, Ah1為22.8 Mg ha?1)。從Oi1到Ah2，總微生物殘體C對SOC的貢獻增加。其中，總微生物殘體C平均分別占Ah1、Ah2和AB層櫟林礦質(zhì)層SOC的40.7%、47.7%和37.0%。從凋落物到礦質(zhì)土壤，真菌與細(xì)菌殘體C的比值逐漸降低，說明相對較高的細(xì)菌殘體C在較深層凋落物和較上層礦質(zhì)土壤的積累更多。真菌和細(xì)菌殘體C隨活性有機C, 氮（N）和活性無機磷（P）的增加而增加，說明可溶性營養(yǎng)物質(zhì)的增加導(dǎo)致微生物生物量的增加，進而導(dǎo)致更高的微生物殘體C積累。綜上，我們的研究結(jié)果表明，微生物對C或N的需求影響了可溶性營養(yǎng)物質(zhì)的數(shù)量，并進一步導(dǎo)致微生物殘體C分解或積累的變化。關(guān)鍵詞：氨基糖，土壤有機碳固存，凋落物-礦物土壤剖面，化學(xué)計量學(xué)，櫟林，黃土高原研究背景：越來越多的研究證據(jù)表明微生物殘體是SOC的一個主要組成部分，在很多研究案例中微生物殘體占SOC的50%以上。以往研究案例表明，在三年的凋落物分解實驗中，只有不到三分之一的植物有機組分進入土壤，通過植物殘體的物理轉(zhuǎn)移和微生物殘體C的續(xù)埋效應(yīng)增加了SOC積累。然而，森林凋落物-土壤剖面中微生物殘體的變化仍不清楚。該領(lǐng)域的研究能幫助我們更好地理解在野外凋落物分解過程中，微生物殘體C是如何從枯死葉片進入土壤的。環(huán)境條件和微生物營養(yǎng)需求對殘體再循環(huán)有強烈影響。環(huán)境中C, N的高有效性促進了微生物殘留物的積累。例如，營養(yǎng)豐富的環(huán)境中，微生物群落采用高產(chǎn)策略促進生長，從而加速殘體積累。相反，在養(yǎng)分限制的條件下，采用營養(yǎng)獲取策略的微生物群落限制殘留物的產(chǎn)生和積累。因此，微生物對C, N的需求和環(huán)境C, N有效性可能會影響微生物殘留物的積累和分解，因為微生物C/N/P化學(xué)計量學(xué)取決于土壤或凋落物中的養(yǎng)分有效性。相比礦質(zhì)土壤或凋落物的總養(yǎng)分，土壤或凋落物中的活性養(yǎng)分(如活性C、N和P)及其C/N/P比更多變，但更接近土壤微生物的化學(xué)計量學(xué)。微生物殘體是一種重要的N資源，有助于緩解過量活性C輸入下的微生物N的缺...