由中科院亞熱帶農業生態研究所主持工作副所長吳金水研究員領銜的農業生態過程方向研究團隊近日在土壤自養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展。
該團隊在前期發現土壤微生物具有可觀的碳同化能力的基礎上，運用同位素連續標記技術結合分子生物學技術，對土壤自養微生物光合同化碳的層次分布與傳輸進行了進一步的深入探討，發現土壤不同層次間的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。這說明土壤微生物的同化作用只發生在表層土壤，但是表層同化碳可以向下傳輸，傳輸能力因土壤而異，而且向下傳輸的同化碳，可能也為底層的化能自養微生物提供碳源和電子供體，從而在一定程度上可能誘導化能自養微生物參與碳同化過程。而且，不同層次間的土壤碳同化關鍵酶RubisCO酶活性、關鍵功能基因cbbL數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功能基因數量亦顯著大于旱地土壤。該研究深化了我們對土壤微生物光合同化碳的生物地球化學過程機理的認識。
上述研究成果發表在Applied Microbiology and Biotechnology (DOI 10.1007/s00253-013-5179-0)。該研究得到了中國科學院、國家自然科學基金委等項目的資助。
自養微生物光合同化碳在土壤不同層次的分布與傳輸規律
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