土壤有機(jī)質(zhì)是陸地生態(tài)系統(tǒng)中重要的碳庫，微生物對(duì)土壤碳的調(diào)控影響土壤中碳的固存。研究表明微生物來源碳可占土壤有機(jī)碳總量的50%以上，但微生物來源穩(wěn)定到土壤有機(jī)碳中所經(jīng)歷的周轉(zhuǎn)過程是不清楚的。因此本研究旨在通過設(shè)置13C標(biāo)記革蘭氏陰性細(xì)菌-大腸桿菌生物量殘留物添加到土壤中進(jìn)行培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，采用生物標(biāo)識(shí)物磷脂脂肪酸的研究手段，結(jié)合穩(wěn)定同位素示蹤技術(shù)，探究微生物來源碳在土壤中的周轉(zhuǎn)過程，評(píng)價(jià)革蘭氏陰性細(xì)菌來源碳對(duì)土壤中碳穩(wěn)定的潛在影響。通過研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過120天的培養(yǎng)時(shí)間后，53.5%的革蘭氏陰性細(xì)菌來源碳被礦化，46.5%的革蘭氏陰性細(xì)菌來源碳仍存留于土壤中。在培養(yǎng)的過程中，真菌是利用革蘭氏陰性細(xì)菌來源碳的“先鋒者”；然后革蘭氏陽性細(xì)菌、放線菌等微生物類群同化革蘭氏陰性細(xì)菌來源碳；最后，革蘭氏陰性細(xì)菌來源碳從所有微生物類群中轉(zhuǎn)移到下一個(gè)代謝水平。我們的研究追蹤了革蘭氏陰性細(xì)菌來源碳在微生物食物網(wǎng)中的詳細(xì)周轉(zhuǎn)路徑，為全面認(rèn)識(shí)微生物介導(dǎo)的碳循環(huán)過程提供科學(xué)依據(jù)，同時(shí)為土地管理和生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的方針制訂提供理論指導(dǎo)。
相關(guān)研究成果以Turnover of gram-negative bacterial biomass-derived carbon through the microbial food web of an agricultural soil為題發(fā)表在Soil Biology and Biochemistry上。沈陽生態(tài)所鄭甜甜特別研究助理為第一作者，梁超研究員為論文通訊作者。
圖1. 土壤中大腸桿菌來源碳的去向：革蘭氏陰性細(xì)菌大腸桿菌來源碳存留于土壤中的含量(■), 礦化量(□, 實(shí)際測(cè)定值; ···, 模型模擬值) 及總回收量(-)
圖2. 土壤中13C-PLFA量 (A)，13C-PLFA的百分比 (B)，革蘭氏陰性細(xì)菌來源碳在不同微生物類群中分布的主成分分析 (C; 13C-PLFA)
圖3. 革蘭氏陰性細(xì)菌來源碳(13C)在革蘭氏陰性菌(A)、革蘭氏陽性菌(B)、真菌(C)和放線菌(D)中的變化量