第八届青年地学论坛

土壤有机碳库是土壤肥力的物质基础和温室气体的重要来源，增加农田土壤固碳是维持农业可持续发展和积极应对气候变化的关键举措。土壤自养微生物吸收固定大气中的CO₂形成微生物生物量及残体，在调控土壤有机碳库的形成和稳定方面发挥着重要作用。目前研究多关注异养微生物驱动的有机碳降解和矿化过程，对土壤自养微生物介导的固碳潜力、空间分布特征及对土壤有机碳库的贡献尚缺乏系统的研究和量化评估。我们研究发现长期施用化肥降低了农田黑土57%的自养固碳活性，自养细菌群落组成的差异是引起土壤自养碳固定能力变化的关键因素，化肥主要抑制了强固碳能力的嗜酸杆菌属和甲基菌属等微生物的定殖（Liao et al. 2020）。进一步在大尺度分析我国不同地带旱地、稻田和林地土壤自养微生物群落结构和固碳潜势，发现卡尔文循环型自养细菌和光养原生动物群落分布呈现显著的纬度格局和生态系统特异性。淹水的稻田土壤中专性自养细菌和光养原生动物占比较高，其平均固碳速率是林地和旱地的4倍，稻田、林地和旱地土壤自养微生物年固碳量占土壤有机碳比例分别为1.12%、0.45%和0.48%。明确了稻田土壤中自养微生物固碳潜势与年均降水量相关，而旱地和林地中主要受土壤pH的影响 (Liao et al. 2023)。研究结果阐明了土壤自养微生物在不同生态系统碳循环过程中的作用和贡献，为丰富和完善现代土壤有机碳循环理论，深入认识微生物在土壤有机碳积累和气候变化中的作用提供了新见解。
 

土壤碳循环；土壤微生物固碳；自养微生物；土壤有机碳