微生物同化无机氮作用是构成土壤氮素保蓄能力的重要组成。合理恢复退化生态系统的土壤微生物同化无机氮作用可以有效提高土壤氮素保蓄能力，减少氮素损失风险。然而，真菌和细菌作为土壤微生物的两大主要类群，如何真实有效区分并量化两者对无机氮的同化速率是个未解难题。 

　　中科院华南植物园生态中心李晓波助理研究员在李志安研究员的指导下，与沈阳应用生态研究所等多家机构合作，打破了常规采用选择性抑制剂的方法框架，创新性将“氨基糖稳定同位素探针（AS-SIP）”技术发展来区分和表征土壤真、细菌各自对于无机氮的同化速率（Li et al., Soil Biology and Biochemistry, 2019）。 

　　AS-SIP技术的创新性应用突破了区分和量化土壤真、细菌同化无机氮的方法和理论瓶颈。基于此，我们进一步揭示了农业利用导致土壤硝态氮微生物同化能力下降的内在机制：农业利用同时降低土壤真、细菌硝态氮同化能力，前者降幅高于后者；土壤有机碳和碳氮比下降，有效磷和pH升高很可能是主要成因（Li et al., Soil Biology and Biochemistry, 2019）；在此基础上，我们首次区分并量化了外源碳输入对于土壤真菌和细菌同化硝态氮活性的影响，证实并初步阐明了外源碳输入，微生物群落结构，微生物硝态氮同化功能三者变化之间的内在关联，进一步揭示了外源碳输入增强土壤微生物同化硝态氮能力的作用机制（Li et al., Geoderma, 2020）。 

　　然而，由于土壤微生物的氨基糖含量以及微生物体不同含氮组分的周转速率难以获取，AS-SIP仍然无法测定土壤真、细菌对于无机氮的真实同化速率。针对该方法瓶颈，我们基于最优化思想，采用线性回归解析法，结合实验可测的总无机氮同化速率和真、细菌同化无机氮速率的表征值，创建了可以估算土壤中真、细菌各自同化无机氮真实速率的数学框架。新方法的创立首次为土壤真、细菌对无机氮的真实同化速率的区分和量化提供了有效途径，将显著推进微生物介导的土壤氮素保蓄研究（Li et al., Soil Biology and Biochemistry, 2020）。 

　　相关土壤学基础研究方法和理论的创新性进展已近期先后发表在土壤学主流期刊Soil Biology and Biochemistry（《土壤生物学与生物化学》）和Geoderma上。研究得到国家自然科学基金项目、土壤与农业可持续发展国家重点实验室开放基金、广东省自然科学基金等项目的资助。  

　　　　文章链接：  

　　　　https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2019.03.023  

　　　　https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2020.114450  

　　　　https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2020.108114