礦物結(jié)合有機碳（MAOC）是土壤穩(wěn)定碳庫的重要貢獻者，其積累對減緩氣候變化具有重要意義。近年來，大量研究表明微生物（殘體）的生產(chǎn)能力和礦物（對有機碳的）保存能力是MAOC積累的關(guān)鍵調(diào)控因素。然而，在長時間尺度上二者對MAOC積累的相對影響尚不明確。

國家植物園（南園）馮曉娟研究組利用空間代替時間的方法，在我國五大連池火山群周圍采集了具有不同成土年齡和風(fēng)化程度的土壤；利用土壤分組技術(shù)分離MAOC，結(jié)合δ13C和熱裂解分析技術(shù)，定量表征了MAOC沿風(fēng)化梯度的含量和組成變化規(guī)律；并進一步結(jié)合礦物及微生物屬性測定，對比了二者及其交互作用對MAOC積累和組成的影響。

研究發(fā)現(xiàn)，土壤MAOC含量隨著礦物風(fēng)化程度增加而增加，且微生物源有機碳對MAOC的貢獻也在增大。與微生物屬性（包括生物量、周轉(zhuǎn)速率、碳利用效率等）相比，礦物屬性（包括活性礦物含量、陽離子交換量等）對MAOC積累有更重要的影響，說明礦物保存能力而非微生物殘體生產(chǎn)能力決定了MAOC的長期積累。此外，礦物風(fēng)化可能通過影響微生物的群落結(jié)構(gòu)（增加真菌/細(xì)菌比）而提高了微生物殘體的積累效率，進而促進了MAOC的積累。因此，礦物和微生物具有強烈的交互作用，并顯著增強了微生物源有機碳對MAOC的貢獻。

風(fēng)化梯度上微生物屬性和礦物屬性對礦物結(jié)合有機碳含量和組成的影響

上述發(fā)現(xiàn)為整合土壤“礦物泵”和“微生物碳泵”的概念提供了數(shù)據(jù)支持，同時表明礦物風(fēng)化不僅可提升無機碳匯，也可與土壤微生物協(xié)同促進持久性有機碳匯的形成。本研究為理解土壤穩(wěn)定碳庫的形成和積累途徑提供了理論依據(jù)。

該研究成果于近日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊Geophysical Research Letters。國家植物園（南園）博士后朱二雄（已出站）和工程師劉宗廣為論文共同第一作者，馮曉娟研究員為通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金和中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進會等項目的資助。