????在全球干旱區(qū)持續(xù)擴(kuò)張與“雙碳”目標(biāo)推進(jìn)的背景下，深入理解荒漠深根植物光合碳在土壤中的分配與穩(wěn)定機(jī)制，對(duì)提升干旱區(qū)碳匯功能具有重要意義。然而，植物光合碳如何在不同土層中分配，并通過(guò)植物殘?bào)w與微生物殘?bào)w途徑影響土壤有機(jī)碳（SOC）的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，仍是當(dāng)前研究的難點(diǎn)。

????針對(duì)這一科學(xué)問(wèn)題，中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所策勒荒漠草地生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站曾凡江研究員團(tuán)隊(duì)，以塔克拉瑪干沙漠南緣典型深根植物——駱駝刺（Alhagi sparsifolia）為研究對(duì)象，采用原位野外¹³CO²脈沖標(biāo)記技術(shù)，結(jié)合生物標(biāo)志物（PLFA、氨基糖、木質(zhì)素酚），系統(tǒng)追蹤了光合碳在“植物-土壤-微生物”系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)分配路徑及其對(duì)SOC庫(kù)的貢獻(xiàn)。

????研究發(fā)現(xiàn)，光合作用后，¹³C迅速由地上部分向地下根系轉(zhuǎn)移，30天內(nèi)根系¹³C積累量增加近10倍，體現(xiàn)了典型的“深根碳泵”效應(yīng)。盡管植物殘?bào)w碳隨時(shí)間逐漸積累，但其對(duì)SOC的貢獻(xiàn)僅為0.2–1.1%，遠(yuǎn)低于微生物殘?bào)w碳的貢獻(xiàn)（12–30%）。在0–100 cm土層中，微生物殘?bào)w碳先增后穩(wěn)，而在100–200 cm深層土壤中則持續(xù)累積。隨機(jī)森林模型進(jìn)一步表明，微生物生物量與微生物殘?bào)w碳解釋了土壤¹³C變異的59%，高于植物來(lái)源碳的貢獻(xiàn)（38%），凸顯了微生物過(guò)程在干旱區(qū)SOC形成中的核心作用。

????該研究首次明確了“光合碳-微生物殘?bào)w碳”是深根植物驅(qū)動(dòng)干旱區(qū)SOC形成的主導(dǎo)路徑，揭示了“深層碳泵”機(jī)制在荒漠生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)中的關(guān)鍵作用。研究成果為深入理解干旱區(qū)碳循環(huán)過(guò)程、評(píng)估荒漠生態(tài)系統(tǒng)碳匯潛力提供了重要的科學(xué)依據(jù)。

????研究成果以“Long-term fate of photosynthetic carbon in desert plants: microbial necromass-driven pathways for soil carbon stabilization”為題，發(fā)表于國(guó)際權(quán)威植物學(xué)期刊《New Phytologist》。新疆生態(tài)與地理研究所叢孟菲博士為第一作者，張志浩博士與曾凡江研究員為共同通訊作者。研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金及“天山英才”創(chuàng)新領(lǐng)軍人才計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。

????論文鏈接：https://doi.org/10.1111/nph.70768?

圖1：光合碳在植物各組織間及土壤中的時(shí)間動(dòng)態(tài)分配

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圖2：光合碳在植物-土壤-微生物系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)分配及對(duì)土壤有機(jī)碳形成的驅(qū)動(dòng)作用