从微生物角度揭示气候变暖对土壤有机碳转化影响的研究综述

土壤有机碳(SOC)是维持陆地生态系统生产力和可持续性的关键,以CO₂为主的温室气体过量排放导致全球气候持续变暖,对全球SOC转化产生关键作用。微生物是SOC周转的动力,是全球变暖影响SOC储量与化学特性的关键媒介。研究发现,气候变暖导致大部分农田和森林有机碳储量下降,但草原有机碳含量升高,这可能与微生物对有机碳的异化分解和同化固定之间的权衡有关。气温升高可直接提高微生物的呼吸活性,导致真菌在土壤微生物的比例降低,而细菌所占比例升高,对土壤碳库储存产生不利影响;在永久和半永久冻土中,冻融促进土壤活性有机碳库的释放,提高了土壤微生物的碳矿化速率,导致有机碳严重的矿化流失。然而,气温升高和与之相伴的CO₂浓度升高有利于植物生长,使得植物光合作用增强,向土壤中输入的有机碳增加;这些外源有机碳在微生物的作用下转化为稳定的SOC,有利于SOC累积。尽管已有大量研究,但气候变暖对SOC库的整体影响与微生物机制仍不明确。从多角度入手,深入认识气候－微生物-SOC之间的关系,有利于在全球变化的大背景下,充分发挥土壤碳汇效应,为“碳达峰”和“碳中和”提供理论与政策依据。