微生物营养限制的变化推动了混合温带人工林中微生物死亡有机质的积累

《Plant and Soil》：Shifts in microbial nutrient limitation drive microbial necromass carbon accumulation in mixed temperate plantations

　　

摘要

背景与目的

微生物死亡物质碳（MNC）是影响土壤有机碳储存的重要参数。与单一种植林相比，混交林凭借互补的凋落物特性、多样的根系分泌物以及不同的微生物养分获取策略，被认为具有提升森林生物多样性和土壤碳储存能力的潜力。然而，混交林如何通过微生物养分限制来调控MNC的积累机制目前仍不十分清楚，这给预测森林生态系统的土壤碳储存潜力带来了不确定性。

方法

我们研究了30年生的单一种植针叶林（落叶松）、阔叶林（白桦）以及混交针叶阔叶林对两个土层深度（0–20厘米和20–40厘米）中微生物死亡物质碳的组成及其对土壤有机碳贡献的影响。

结果

研究结果表明，混交林的MNC含量高于单一针叶林（高出30.9%），但低于单一阔叶林的表层土壤含量（低12.7%）。虽然在次表层的土壤中，混交林的真菌对MNC的贡献显著低于单一种植林，而细菌的贡献则更高，但MNC对土壤有机碳的总贡献却没有变化。此外，混合森林土壤中普遍存在微生物碳（1.28±0.07）和磷（51.71±0.41）的限制问题，混交林虽然能够缓解微生物碳的限制，却会加剧磷的限制程度。路径分析表明，混交林中微生物碳限制的缓解与磷限制的加重可能会影响微生物的代谢效率及更新过程，进而改变MNC的积累模式。

结论

总体而言，针叶阔叶混交林（落叶松-白桦）显著改变了MNC的含量，但不一定会影响其对土壤有机碳的贡献。混交林导致的微生物养分限制调控了微生物死亡物质碳的积累模式。