中国热科院在水稻土碳矿化机制研究方面取得新进展

　　中国热科院环植所农业环境团队在水稻土碳矿化机制上取得新进展，首次揭示了热带地区稻田土地利用方式转变下，土壤微生物群落、微生物代谢策略、碳化学多样性对水稻土碳矿化的耦合调控机制。研究结果可为水稻土固碳减排策略提供理论依据。

 

　　水稻田不但是全球重要的农业用地，更是陆地生态系统重要的土壤碳汇。近年来，由于土地利用方式转变频繁发生，水稻土碳矿化增强，碳亏损问题突出。因此，关注水稻土碳矿化机制，对理解碳循环过程，支撑我国“双碳目标，应对全球气候变化至关重要。然而，迄今为止，微生物多样性和碳化学多样性对水稻土碳矿化的调控机制尚不清楚。

 

　　农业环境团队以热区常见的水稻田不同土地利用模式（水稻田转变为稻菜、菜地、撂荒地）为对象，采用多光谱技术、高通量测序、化学计量分析等方法，从微生物多样性和化学多样性的协同视角探讨不同土地利用方式下水稻土有机碳矿化机制。结果表明，水稻土碳矿化强度与土地利用模式有关，直接受土壤溶解性有机质（DOM）含量和微生物碳代谢活性影响，而间接受DOM化学多样性和微生物群落组成影响。具体而言，与水稻田相比，撂荒地中剧烈增加的碳矿化与其丰富的亲水性物质（如氨基、多糖）和富营养类群（如Actinobacteria、Proteobacteria）有关。中等矿化强度的稻-菜地与其微生物的惰性碳代谢策略有关。矿化强度无显著变化的蔬菜地与其丰富的贫营养菌和较少的DOM数量有关。

 

　　研究结果以”New insights into carbon mineralization in tropical paddy soil under land use conversion: Coupled roles of soil microbial community, metabolism, and dissolved organic matter chemodiversity“为题发表于《Geoderma》。中国热科院环植所吴东明副研究员为论文第一作者，武春媛研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、海南省自然科学基金等项目资助及海南儋州热带农业生态系统国家野外科学观测研究站、农业农村部热区绿色低碳重点实验室等平台的支持。

 

　　论文全文链接：https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2023.116393