随着全球气候变暖，多年冻土融化，其中的碳开始被微生物利用并分解为二氧化碳和甲烷，导致可能的碳气候反馈。然而，由于对多年冻土有机碳的形成和稳定机制的理解有限，这种反馈的规模仍然高度不确定。微生物残体碳是土壤稳定碳池的重要组成部分，其含量可能占土壤有机碳的50%以上。因此，准确预测全球变暖背景下多年冻土碳动态，了解微生物残体碳在多年冻土沉积物中的空间分布和主要驱动因素至关重要。

植物所杨元合研究组基于青藏高原约1000 km样带大规模的多年冻土采样，并通过氨基糖生物标志物分析确定了24个采样点的微生物残体碳含量。研究人员比较了多年冻土沉积物和活动层中微生物残体碳对土壤有机碳的贡献，并探究了微生物残体碳含量的主要决定因素。他们收集了气候因素（例如平均年温度、平均年降水量）、土壤变量（例如活动层厚度、土壤湿度、土壤质地）以及微生物性质（例如基于磷脂肪酸分析的真菌和细菌生物量）的数据。研究结果显示，多年冻土沉积物中的总微生物残体碳、真菌和细菌残体碳含量从研究区域的西部到东部逐渐增加。平均微生物残体碳含量为2741.0±815.3mg kg-1，其对土壤有机碳的贡献为13.2%±1.1%。真菌残体碳及其对土壤有机碳的贡献显著高于细菌残体碳。研究还表明，多年冻土沉积物中真菌残体碳对土壤有机碳的贡献显著低于活动层，但两者之间细菌残体碳对土壤有机碳的贡献没有显著差异。回归分析显示，多年冻土沉积物中的总微生物残体碳、真菌和细菌残体碳含量随平均年降水量、土壤湿度及其对应的微生物生物量的增加而增加，但随平均年温度和活动层厚度的增加而减少。结构方程模型分析进一步揭示了土壤湿度和微生物生物量是多年冻土沉积物中微生物残体碳含量的直接驱动因素，气候因素间接影响微生物残体碳含量。

本研究首次分析了青藏高原多年冻土微生物残体碳的空间分布和主要驱动因素。与温带和全球草地土壤相比，多年冻土沉积物中微生物残体碳对土壤有机碳的贡献较低。此外，多年冻土沉积物中微生物残体碳的关键因素与其他生态系统报告的不同，这些生态系统中“植物C输入和矿物保护是影响土壤微生物残体碳含量的主要因素”。这些发现说明了多年冻土土壤中碳的形成和积累的独特特征，表明在其他生态系统中获得的碳形成过程和机制不能简单地概括到多年冻土生态系统中。尽管微生物残体碳对土壤有机碳的贡献相对较低，但它是多年冻土碳的一个不可忽视的来源，其动态可能影响多年冻土碳循环和气候变暖之间的正反馈。

青藏高原多年冻土样点微生物、真菌和细菌碳的空间分布特征

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https://doi.org/10.1360/TB-2023-1076