





研究为土壤做了一次“CT检验”|有机肥施用通过改善孔隙结构,同时扮演了“加速器”和“稳定器”的双重角色:它加速了新鲜颗粒有机质(POM)向分解性POM的转化,同时又为分解性POM提供了最终的“避难所”,从而实现土壤碳的固存☢️
?【研究背景】
土壤碳库对全球气候变化至关重要。POM被包裹在团聚体内部,其分解或稳定受到孔隙结构的深刻影响。然而,传统的研磨方法会破坏土壤结构,使得我们无法精确了解新鲜POM(如作物残茬)和分解性POM(进一步降解的碎片)在孔隙中的真实分布及其转化路径。施肥管理如何通过改变孔隙结构来影响碳固存,其具体机制也不清楚。
?【土壤孔隙的双重角色】
新鲜POM的“加速器”:它主要分布在连通的孔隙(20%-69%)中,更容易被微生物接触和快速分解。
分解性POM的“稳定器”:它主要被封闭在孤立的孔隙或土壤基质(66%-94%)中,且距离孔隙更远,从而受到物理保护,难以被分解,实现了长期稳定。
?️【POM-孔隙距离揭示了关键机制】
NPKM处理显著缩短了新鲜POM与孔隙的距离。分解性POM与孔隙的距离始终显著大于新鲜POM。距离孔隙越远,氧气和水分越难到达,微生物活动越弱,从而越有利于分解性POM的长期稳定。冗余分析(RDA)表明,分解性POM-孔隙距离对其持久性有负向影响(即距离越远,越稳定)。
?【有机肥的关键作用】
化肥配施有机肥(NPKM)不仅能显著增加两类POM的含量,还能优化孔隙结构(增加孔隙度、连通性和30-100μm孔隙),从而同时驱动上述“加速”和“稳定”两个过程,最终高效地促进土壤碳固存。
?【未来展望】
动态追踪:未来研究需要结合同位素标记等技术,实时追踪在团聚体周转过程中POM的迁移和转化路径。
耦合微生物:将孔隙结构与特定微生物群落的功能联系起来,揭示“结构-微生物-碳周转”的完整机制。
指导实践:这些发现为通过优化农业管理措施来提升土壤固碳能力提供了坚实的科学依据。
?文献来源:Communications Earth & Environment(2025,Volume6:648)
原文链接:https://doi.org/10.1038/s43247-025-02648-9
#土壤碳固存 #颗粒有机质 #大孔隙结构 #X射线CT
?【研究背景】
土壤碳库对全球气候变化至关重要。POM被包裹在团聚体内部,其分解或稳定受到孔隙结构的深刻影响。然而,传统的研磨方法会破坏土壤结构,使得我们无法精确了解新鲜POM(如作物残茬)和分解性POM(进一步降解的碎片)在孔隙中的真实分布及其转化路径。施肥管理如何通过改变孔隙结构来影响碳固存,其具体机制也不清楚。
?【土壤孔隙的双重角色】
新鲜POM的“加速器”:它主要分布在连通的孔隙(20%-69%)中,更容易被微生物接触和快速分解。
分解性POM的“稳定器”:它主要被封闭在孤立的孔隙或土壤基质(66%-94%)中,且距离孔隙更远,从而受到物理保护,难以被分解,实现了长期稳定。
?️【POM-孔隙距离揭示了关键机制】
NPKM处理显著缩短了新鲜POM与孔隙的距离。分解性POM与孔隙的距离始终显著大于新鲜POM。距离孔隙越远,氧气和水分越难到达,微生物活动越弱,从而越有利于分解性POM的长期稳定。冗余分析(RDA)表明,分解性POM-孔隙距离对其持久性有负向影响(即距离越远,越稳定)。
?【有机肥的关键作用】
化肥配施有机肥(NPKM)不仅能显著增加两类POM的含量,还能优化孔隙结构(增加孔隙度、连通性和30-100μm孔隙),从而同时驱动上述“加速”和“稳定”两个过程,最终高效地促进土壤碳固存。
?【未来展望】
动态追踪:未来研究需要结合同位素标记等技术,实时追踪在团聚体周转过程中POM的迁移和转化路径。
耦合微生物:将孔隙结构与特定微生物群落的功能联系起来,揭示“结构-微生物-碳周转”的完整机制。
指导实践:这些发现为通过优化农业管理措施来提升土壤固碳能力提供了坚实的科学依据。
?文献来源:Communications Earth & Environment(2025,Volume6:648)
原文链接:https://doi.org/10.1038/s43247-025-02648-9
#土壤碳固存 #颗粒有机质 #大孔隙结构 #X射线CT


