时间: 2023-11-07                    来源: 《中国科学报》科学网                    作者: 朱汉斌

       中国科学院华南植物园海岸带生态系统过程与环境健康研究组揭示了红树林叶片碳组分调控海岸带“蓝碳”形成的微生物机制。近日，相关成果在线发表于《全球变化生物学》。
       论文第一作者、中国科学院华南植物园副研究员卢哲表示，植树造林是减缓红树林损失及增强其生态系统服务的有效途径。然而，在造林过程，红树林土壤微生物如何驱动地上叶片碳向地下土壤层的转移机制尚不清楚。
       研究人员通过在广东省珠海淇澳岛红树林自然保护区的野外试验回答了这一科学问题。他们结合FT-ICR-MS和宏基因组技术解析了红树林叶片碳组分特征，阐述了土壤微生物生物量和同化碳的分配模式，对比了外来树种无瓣海桑Sonneratia apetala和本土树种秋茄Kandelia obovata来源凋落物碳在红树林沉积物表面的降解潜力。
       该研究结果发现，无瓣海桑S. apetala和秋茄K. obovata采用完全不同的生物地球化学循环途径：秋茄K. obovata的土壤有机碳库更大且植物源碳对其的贡献更高，其微生物群落（K-策略者占优）将同化碳分配给淀粉及蔗糖合成途径；相反，无瓣海桑S. apetala的土壤微生物群落以r-策略者主导，将同化碳主要分配至蛋白质及核苷酸合成途径。该研究还发现无瓣海桑的种植年龄不影响土壤对植物源碳的总体降解能力，但是显著影响木质素的厌氧降解过程。
       此外，该研究发现外来物种无瓣海桑新鲜叶片凋落后迅速被微生物降解，释放出大量有利于r-策略者增殖的营养丰富的有机物，r-策略者消耗同化的碳以支持自身的快速增殖，进而提高了微生物残体碳对土壤有机碳库的贡献。相比之下，叶片富含木质素的秋茄使得土壤微生物群落以K-策略者占优，它们生长较为缓慢且主要将同化的碳储存于细胞中，最终促进植物碳对土壤有机碳库的贡献。
       论文通讯作者、中国科学院华南植物园研究员王法明表示，该研究为红树林生态系统生态修复期间微生物群落驱动的土壤有机碳库形成的分子机制提供了新的见解。
       相关论文信息：https://doi.org/10.1111/gcb.17007