编译：艾奥里亚，编辑：小菌菌、江舜尧。
原创微文，欢迎转发转载。
土壤微生物碳利用率（CUE）是生长和呼吸作用的综合指标，其对于气候变化的响应可能因土壤碳（C）的物理保护及其对微生物有效性的不同而不同。在马萨诸塞州中部的中纬度阔叶林中，27年的土壤变暖（+5°C）导致了土壤碳的流失以及土壤有机质质量的改变，但这其中的潜在机制目前尚不清楚。本研究中，我们假设长期变暖降低了有机质的物理团聚保护、微生物CUE及其对温度的敏感性。土壤根据其大小可分成大团聚体（250~2000 μm）和微团聚体（<250 μm）两个组分，我们分别在15°C和25°C条件下培养24h，通过测定土壤微生物碳利用率，我们发现，长期变暖降低了大团聚体中土壤C、N浓度以及胞外酶活性，但不影响SOM的物理保护作用。长期变暖由于同时降低了微生物生长和呼吸，因此对CUE或微生物生物量周转时间的影响不大。然而，与对照相比，增温后的大团聚体对CUE的温度敏感性较低。我们的发现表明，微生物对长期变暖的热响应主要发生在SOM受到较少物理保护的土壤隔间中，那里的SOM更容易受到微生物降解的影响。
论文ID
实验设计
结果
讨论
本研究中，我们评估了温带森林近30年的变暖对土壤碳循环关键组分的影响，即对土壤有机质的物理保护的影响以及对微生物生长效率的影响。我们假设长期气候变暖会降低土壤的物理保护作用，但我们发现团聚体和密度组分的分布基本不变。与对照土壤相比，升温处理的土壤中SOC、土壤氮和酶活性的耗竭更严重，尤其是在土壤碳库更脆弱的大团聚体中，这种效果更为明显。我们还假设，气候变暖会降低微生物利用有机质的效率，同时减少了周转时间。但增温对CUE和周转时间没有影响，但同时降低了呼吸和生长（呼吸由长期变暖和培养温度所驱动，生长由长期变暖和团聚体大小所驱动）。最后，我们假设长期变暖会降低微生物生长效率的温度敏感性。通过研究我们发现，由于呼吸的温度敏感性降低，导致了CUE的温度敏感性随着长期变暖而降低，这种现象在大团聚体中表现的更为明显。
总结
近30年的气候变暖降低了微生物生长和呼吸，并降低了微生物对底物的利用率和微生物代谢酶的活性，这种效果在大团聚体中尤为明显。相比之下，微生物CUE和生物量周转时间变化不大。我们发现，与对照相比，升温后的大团聚体中的CUE和呼吸对温度的敏感性降低，这表明微生物的热响应随着个体SOC稳定过程的共同变化。我们的研究表明，土壤有机质更容易在物理保护较少的土壤隔间中被微生物降解（即大团聚体），在这些大团聚体中，微生物在长期变暖过程中对温度表现的更加敏感。