東北地理所在球囊霉素介導團聚體促進土壤碳固存方面取得新進展
土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳庫，其碳儲存能力與土地利用方式密切相關(guān)。不同土地利用方式影響土壤碳和氮的動態(tài)，而土壤團聚體是影響土壤有機碳（SOC）的核心機制，尤其是大團聚體通過物理和化學機制保護SOC。土壤球囊霉素相關(guān)蛋白（GRSP）直接貢獻于土壤碳庫，并在碳儲存和團聚體穩(wěn)定性中起關(guān)鍵作用。然而，同一環(huán)境條件下不同土地利用方式對GRSP積累的影響研究不足，GRSP在團聚體中的分布及其對SOC的作用仍需進一步闡明。
東北地理所黑土保護與利用學科組研究人員以1985年在東北黑土區(qū)建立的四種不同土地利用類型（裸地、農(nóng)田、草地和林地）為研究對象，利用團聚體分級的方法探討了不同團聚體粒徑中SOC、全氮（TN）以及GRSP（總球囊霉素TG和易提取球囊霉素EEG）的含量變化。研究結(jié)果表明，草地和林地生態(tài)系統(tǒng)的大團聚體比例、SOC、TN和GRSP含量均顯著高于農(nóng)田和裸地。TG在原土和大團聚體中的含量與土壤有機碳呈顯著正相關(guān)，而EEG在較小團聚體粒徑中發(fā)揮了更重要的作用。球囊霉素組分在不同團聚體尺寸中對土壤有機碳積累的差異性影響，突顯了SOC動態(tài)的復雜性以及考慮團聚體尺度過程的重要性。此外，我們觀察到GRSP組分與土壤團聚體穩(wěn)定性之間存在顯著正相關(guān)關(guān)系。這些發(fā)現(xiàn)強調(diào)了GRSP作為一種持久性結(jié)合劑的關(guān)鍵作用，它積極參與土壤團聚體的形成和穩(wěn)定，從而間接增強了土壤有機碳的保護和持久性。總體而言，本研究揭示了土地利用方式、土壤團聚體、GRSP和SOC之間的復雜關(guān)系。研究結(jié)果強調(diào)了保護和恢復自然植被覆蓋（如草地和林地）對于促進土壤有機碳固存和緩解氣候變化的關(guān)鍵重要性。
圖1 GRSP與團聚體穩(wěn)定性和SOC的相關(guān)性
圖2 不同土地利用方式下GRSP和SOC積累概念圖
研究成果近期發(fā)表在國際土壤學一區(qū)期刊Geoderma上。東北地理所黑土保護與利用學科組博士研究生趙影為論文第一作者，鄒文秀研究員為通訊作者。該研究得到國家自然科學基金區(qū)域聯(lián)合基金（U24A20632）、國家重點研發(fā)計劃（2022YFD1500100）等聯(lián)合資助。
論文信息：Zhao Ying,Biswas,Asim,Liu Mingtao,Han Xiaozeng,Lu Xinchun,Chen Xu,Hao Xiangxiang,Zou,Wenxiu. Land use effects on soil carbon retention through glomalin-mediated aggregation. Geoderma,2025,456,117252.
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2025.117252
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