新闻公告土壤有机碳（SOC）的积累与稳定是保障农业生态系统可持续发展的关键。土壤有机碳固存过程既受微生物代谢调控，又与植物残体分解转化过程密切相关。同时，矿物-有机组分相互作用形成的物理化学保护也发挥着重要作用。然而，我们对于微生物源和植物源组分与不同粒径土壤颗粒的相互作用及其对农田管理的响应机制仍缺乏系统性认知。
本研究基于东北黑土农田30年肥料与肥力长期定位试验，分别以氨基糖和木质素作为微生物和植物来源稳定组分标识物，利用土壤粒径分级技术研究了长期施肥对SOC、植物来源木质素及微生物残体在不同矿物粒级的动态分布的影响。研究结果显示：长期有机肥施用显著促进SOC累积，强化了木质素在砂粒级的选择性积累以及微生物残体从黏粒向砂粒的迁移转化。高量有机肥投入使氨基糖在全土和黏粒级趋于饱和，同时显著提升木质素在砂粒级的保留效率。由此可见，当黏土矿物对微生物残体的保护作用达到阈值后，土壤不同组分的存留和矿物保护解耦。微生物与植物残留组分的固有理化特性，尤其是植物残体的抗分解能力，将成为调控SOC长期积累与稳定化的主导因素。本研究成果为揭示农田生态系统碳汇形成机制、优化施肥与有机质管理策略、提升土壤碳封存效率提供了重要理论依据与实践指导，对推动农业碳中和目标实现和土壤健康可持续发展具有重要意义。
研究结果以“Biochemical heterogeneity of soil components manipulating long-term organic carbon pool buildup over mineral protection in the mollisol”为题目发表于Soil & Tillage Research期刊。中国科学院沈阳应用生态研究所研究员李杰和副研究员朱雪峰为共同第一作者，何红波研究员为通讯作者。该研究得到了中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金、国家重点研发计划和沈阳市自然科学基金的资助。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167198725001321
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