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资划所提出微生物碳泵与矿物碳泵协同调控土壤碳积累新框架
发布者：管理员发布时间：2026-11-12作者：肖琼来源：土壤改良与培肥团队点击量：
近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所土壤培肥与改良团队在土壤微生物残体碳积累过程及其调控机制方面取得新进展。研究揭示了微生物碳泵与矿物碳泵对土壤微生物残体碳积累的主导作用随资源有效性的变化规律，提出了土壤碳积累的“双重约束”新框架。相关研究成果以“Dual Constraints of Microbial Carbon Use Efficiency and Mineral Protection Govern Necromass Accrual”为题发表在《Global Change Biology》上。
土壤有机碳的积累主要由微生物碳泵驱动，还是受矿物碳泵制约，是土壤碳循环领域长期关注的核心理论问题。以往研究多基于单站点或短期试验，对两大碳泵在不同环境条件下的相对作用认识不足，制约了对土壤碳积累长期动态的预测。
该研究依托农业农村部土壤质量科学观测研究平台的14个长期试验站点，系统揭示了气候与土壤资源条件对微生物残体碳积累的调控作用。研究发现，微生物残体碳积累的主导约束随资源有效性发生系统性转变，资源受限条件下，微生物碳泵主导残体碳积累，有机培肥通过缓解底物限制、提升微生物碳利用效率促进残体碳形成；资源丰富条件下，矿物保护成为主导限制因素，残体碳积累更多取决于矿物的保存能力。
该研究首次根据多站点长期试验，系统评估了微生物碳泵与矿物碳泵对土壤碳积累的相对作用，揭示了二者主导作用的环境依赖性，为理解土壤有机碳积累机制提供了新认识。研究也为农田土壤分区培肥与有机碳提升提供了理论依据，明确了资源受限地区通过有机物料投入促进微生物碳转化、资源丰富地区重视矿物保护作用的差异化管理方向。
中国农业科学院农业资源与农业区划研究所肖琼助理研究员为第一作者，张文菊研究员为通讯作者。山西农业大学徐明岗院士对该工作给予了重要支持和指导。该研究得到北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室、中国农业科学院科技创新工程和国家自然科学基金等项目的共同资助。
文章链接：https://doi.org/10.1111/gcb.71162
