土壤自養(yǎng)微生物光合同化碳的層次分布與傳輸研究獲得新進(jìn)展

　　由中科院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所主持工作副所長吳金水研究員領(lǐng)銜的農(nóng)業(yè)生態(tài)過程方向研究團(tuán)隊(duì)近日在土壤自養(yǎng)微生物光合同化碳的層次分布與傳輸研究方面取得了新進(jìn)展。

　　該團(tuán)隊(duì)在前期發(fā)現(xiàn)土壤微生物具有可觀的碳同化能力的基礎(chǔ)上，運(yùn)用同位素連續(xù)標(biāo)記技術(shù)結(jié)合分子生物學(xué)技術(shù)，對(duì)土壤自養(yǎng)微生物光合同化碳的層次分布與傳輸進(jìn)行了進(jìn)一步的深入探討，發(fā)現(xiàn)土壤不同層次間的¹⁴C-SOC量隨著土壤深度的增加而顯著減少。第三層5-17cm的底層土壤，有近1/4的土壤未檢測到¹⁴C的存在，這可能與僅土壤表層很薄的一層能接受光能的原因有關(guān)。這說明土壤微生物的同化作用只發(fā)生在表層土壤，但是表層同化碳可以向下傳輸，傳輸能力因土壤而異，而且向下傳輸?shù)耐?，可能也為底層的化能自養(yǎng)微生物提供碳源和電子供體，從而在一定程度上可能誘導(dǎo)化能自養(yǎng)微生物參與碳同化過程。而且，不同層次間的土壤碳同化關(guān)鍵酶RubisCO酶活性、關(guān)鍵功能基因cbbL數(shù)量均隨著土壤深度的增加而顯著減少，并且稻田土壤的RubisCO酶活性、cbbL功能基因數(shù)量顯著亦顯著大于旱地土壤。該研究深化了我們對(duì)土壤微生物光合同化碳的生物地球化學(xué)過程機(jī)理的認(rèn)識(shí)。

　　上述研究成果發(fā)表在Applied Microbiology and Biotechnology （DOI 10.1007/s00253-013-5179-0）。該研究得到了中國科學(xué)院、國家自然科學(xué)基金委等項(xiàng)目的資助。