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Soil Biology and Biochemistry

科研| Soil Biology & Biochemistry：生物基质化学计量对草地土壤氮素循环的影响

本文由弈轩编译 

   德国贝鲁特大学土壤生物地球化学与土壤生态学系的P.M.Schleuss等人于2021年2月8日在Soil Biology & Biochemistry发表题为《Microbial substrate stoichiometry governs nutrient effects on nitrogen cycling in grassland soils》的文章，本研究通过对南非、美国和英国的六个草原生态系统中进行了全因子氮磷添加试验，研究微生物生物量与其底物之间的化学计量错配产生的影响。结果发现氮（N）、磷（P）的添加改变了土壤微生物生物量中溶解有机物C:N的比例，但没有改变土壤微生物生物量C:N的比例，全球养分输入的增加改变了草地生态系统中微生物氮的吸收和释放过程，而这些变化在很大程度上是由基质化学计量的变化驱动的。

摘要：人类活动增加了陆地生态系统中氮（N）和磷（P）的输入，改变了碳（C）的利用率，改变了土壤中微生物基质的化学计量，例如溶解有机物池的C:N:P比率。微生物生物量与其底物之间的化学计量偏差可以控制微生物氮循环过程。我们在南非、美国和英国的六个草原生态系统中进行了全因子氮磷添加试验，研究这种化学计量错配的影响。结果表明，氮、磷的添加改变了土壤微生物生物量中溶解有机物C:N的比例，但没有改变土壤微生物生物量C:N的比例。与磷添加相比，氮的添加通过非共生固氮作用使微生物氮的吸收降低了55％，通过净氮矿化作用使微生物氮的释放增加了134％。可能的解释是，溶解元素，如溶解有机碳（DOC）和溶解总氮（DN）是微生物的主要底物，其C:N比值决定了相对于微生物需求而言，氮是稀缺还是丰富。如果氮相对于微生物需求过量，则净氮矿化增加。相反，当氮缺乏时，固定化作用大于释放的净氮矿化作用。然而，分解肽的亮氨酸氨基肽酶的活性不受营养添加的影响。此外，碳而不是磷的有效性可以控制6个研究草地的非共生固氮速率。总之，全球养分输入的增加改变了草地生态系统中微生物氮的吸收和释放过程，而这些变化在很大程度上是由基质化学计量的变化驱动的。

图文摘要

原名：Microbial substrate stoichiometry governs nutrient effects on nitrogen cycling in grassland soils

译名：生物基质化学计量对草地土壤氮素循环的影响

期刊：Soil Biology & Biochemistry

IF：5.795

发表时间：2021.2.8

通讯作者：P.M.Schleuss

通讯作者单位：德国贝鲁特大学土壤生物地球化学与土壤生态学系

DOI号：10.1016/j.soilbio.2021.108168

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0038071721000407

科研| Soil Biology and Biochemistry：干燥和重新湿润过程中土壤碳动态变化：先前湿度条件的重要性

本文由马圣超编译 

  美国太平洋西北国家实验室生命科学部Kaizad F. Patel等人于2021年2月8日在Soil Biology and Biochemistry发表题为《Soil carbon dynamics during drying vs. rewetting: importance of antecedent moisture conditions》的文章，本研究通过对土壤样品做湿度梯度处理的实验设计，结合¹ H核磁共振（¹ H-NMR）和傅立叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR-MS）技术对不同样本中可溶性有机碳的浓度进行动态记录。本研究指出不同的土壤湿度条件会严重影响土壤碳动态变化，对“‘土壤呼吸’对湿度变化的响应是线性的和可逆的，即仅取决于当前的湿度状态”的观点提出质疑，并通过实验证明了自己的观点，为更准确地评估土壤中碳的动态变化过程具有重要意义。

摘要：土壤水分会影响土壤碳动态变化，包括微生物的生长和呼吸作用。通常认为这种“土壤呼吸”对湿度变化的响应是线性的和可逆的，即仅取决于当前的湿度状态。因此，当前的模型在测定土壤呼吸量或有效基质库时并未考虑到先前的土壤湿度条件。我们进行了实验室培养，来确定干旱和淹没的先前条件如何影响土壤有机质（SOM）的化学过程，生物有效性和呼吸作用。我们从美国华盛顿州比弗克里克（Beaver Creek）的山地沿海森林中采集土壤样品，并对其进行干燥和重新润湿处理。对于干燥处理，林地潮湿土壤是饱和的，然后干燥至75%，50%，35%和5%的饱和度。在再润湿处理中，将林地潮湿的土壤风干，然后再润湿至35%，50%，75%和100%饱和度。我们测量了呼吸量和可溶性有机碳（WEOC）浓度，并使用¹ H核磁共振（¹ H-NMR）和傅立叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR-MS）检测整个处理过程中的可溶性有机碳库。干燥与湿润处理强烈影响土壤有机质的生物有效性，因为再湿润土壤比干燥土壤具有更高的可溶性有机碳浓度和呼吸通量。此外，风干土壤的可溶性有机碳浓度最高，而核磁共振解析图谱表明这些土壤中蛋白质基团的作用巨大。核磁共振和傅立叶变换离子回旋共振质谱分析均表明，与干燥土壤相比，在再润湿土壤中复杂芳香族基团/分子的作用增强。我们认为干燥过程通过芳香分子的解吸附作用或微生物细胞裂解将有机物引入可溶性有机碳库中，这会刺激微生物的矿化速率。我们的研究表明，即使先前水分条件发生很短的变化，也会在核心尺度上强烈影响土壤碳的动态变化。当前土壤模型可以通过更准确地表示土壤水和碳的固定率来降低预测不确定性，其中包括对先前水分条件的影响的机制和定量理解。

关键词：土壤有机质、碳不稳定、吸附与解吸、干燥和再湿润

原名：Soil carbon dynamics during drying vs. rewetting: importance of antecedent moisture conditions

译名：干燥和重新湿润过程中土壤碳动态变化：先前湿度条件的重要性

期刊：Soil Biology and Biochemistry

IF：5.795

发表时间：2021.2.8

通讯作者： Kaizad F. Patel

通讯作者单位：美国太平洋西北国家实验室生命科学部

DOI号：10.1016/j.soilbio.2021.108165

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071721000377

科研| SBB：基因分析表明内生真菌 (Epichloë) 侵染的多年生黑麦草凋落叶改变了土壤中参与硝化反硝化作用的微生物的多样性和丰度

本文由陶陶编译

   中国草地农业生态系统国家重点实验室的Zhenjiang Chen等于2021年1月在Soil Biology and Biochemistry上发表题为《Gene analysis reveals that leaf litter from Epichloë endophyte-infected perennial ryegrass alters diversity and abundance of soil microbes involved in nitrification and denitrification》的文章，文章研究了含内生菌 (Epichloë) 的凋落物进入土壤后对硝化反硝化相关功能基因的潜在影响，为土壤内生菌（Epichloë）与凋落物的结合对土壤硝化反硝化基因的响应提供了新的认识。

文章摘要：虽然内生真菌 (Epichloë ) 只存在于草本植物的地上组织中，但它们通过增加凋落物的掺入和根系渗出而间接影响土壤的生物学特性。已有报道称，内生真菌 (Epichloë) 通过改变凋落物质量和微生物分解者影响土壤特性来影响凋落物分解速率。然而，含内生菌 (Epichloë) 的凋落物进入土壤后，对硝化反硝化相关功能基因的潜在影响尚未得到充分研究。我们在S0 (第一次加入凋落物) 、S1 (第二次加入凋落物) 、S2 (第三次加入凋落物) 和 S3 (第三次加入凋落物后120天) 采集土壤样品，为含有内生菌(Epichloë festucae var. Lolii ) 或不含内生菌 (Epichloë ) 的土壤。我们采集了土壤中的有机碳 (OC) 、总氮 (TN) 、总磷 (TP) 、氨氮 (NH₄⁺-N：AN) 、硝态氮 (NO₃⁻-N：NN) 、土壤微生物量碳 (MBC) 、微生物量氮 (MBN) 、氨氧化细菌 (AOB-amoA) 和氨氧化古生菌 (AOA-amoA) 硝化作用的功能基因，亚硝酸盐还原 (nirS和nirK) 和一氧化二氮还原 (nosZ) 的反硝化功能基因。结果表明，枯枝落叶还田使土壤理化性质 (OC、TN、AN、NN) 和微生物量C (S1至S3) 、微生物量N (S2和S3) 、土壤pH (S1) 和C_N比 (S2和S3) 降低。在S1和S3中，AOB-amoA功能基因群落中的浮霉菌门 (Planctomycetes) 、甲烷细菌属 (Methylobacterium) 、Nitosomonas、出芽菌属 (Gemmata) 、地嗜皮菌属 (Geodermatophilus) 和nirK功能基因中的Sinor根瘤菌的相对丰度、绝对丰度显著高于不含内生菌 (Epichloë-free) 的土壤。而nirK功能基因在S1和S3的绝对丰度和在S3的多样性、nosZ功能基因在S1和S3倍的绝对丰度和S1的多样性、AOB-amoA功能基因中细菌的相对丰度在含内生菌 (Epichloë) 凋落物的土壤中显著低于不含内生菌 (Epichloë-free) 的土壤。土壤水分、TP、OC、AN和MBN含量是微生物群落变化的最佳解释变量。我们的研究结果为土壤内生菌 (Epichloë) 与凋落物的结合对土壤硝化反硝化基因的响应提供了新的认识。 

关键词：Epichloë festucae var. lolii、Lolium perenne、凋落物混合、硝化和反硝化基因多样性

原名：Gene analysis reveals that leaf litter from Epichloë endophyte-infected perennial ryegrass alters diversity and abundance of soil microbes involved in nitrification and denitrification

译名：基因分析表明内生真菌 (Epichloë) 侵染的多年生黑麦草凋落叶改变了土壤中参与硝化反硝化作用的微生物的多样性和丰度

期刊：SBB

IF：5.795

发表时间：2021.01

通讯作者：Chunjie Li

通讯作者单位：中国草地农业生态系统国家重点实验室

DOI号：10.1016/j.soilbio.2020.108123

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0038071720304193

综述| Soil Biology and Biochemistry：来源于植物还是微生物？综述土壤稳定有机质的分子组成

本文由韬儿编译

    捷克科学院生物中心土壤生物研究所与索瓦研究机构Gerrit Angst等人于2021年3月1日在Soil Biology and Biochemistry发表题为《Plant- or microbial-derived? A review on the molecular composition of stabilized soil organic matter》的文章，本研究综合分析植物和微生物来源化合物对稳定性土壤有机质的贡献，并综述了影响这些贡献的环境因子的作用。研究发现，微生物残体解释了50%或者更少的团聚体和矿质结合有机质；在一些生态系统中，植物化合物偏好性地稳定在团聚体和矿质结合态组分中；土壤类型、土地利用/覆盖，以及底物质量解释了生物标记物含量的差异；研究还表明气候、土壤动物和土壤深度的效应需要进一步的研究。该研究对于提高对土壤稳定有机质来源和组成，以及稳定机制的理解具有重要意义，并为未来的土壤有机质研究指出方向。

摘要：土壤有机质（SOM）是一个重要的碳储存库。然而，稳定性SOM组成和来源的相关不确定性阻碍了可持续管理策略的实施。本研究中，我们综合分析植物来源和微生物来源化合物对稳定性SOM的贡献，例如，团聚体和矿物结合有机质（MAOM），并综述了影响这些贡献的环境因子的作用。基于分子化学计量推断土壤中氨基糖浓度，我们发现微生物残体占稳定在团聚体和MAOM中碳的50%（农业生态系统）或者更少（森林生态系统）。这意味着，植物生物分子也许占被矿物和团聚体保护有机质的很大比例（≥50%），包括脂质、木质素和糖。特定植物的糖和脂质确实占矿质土壤组分中有机碳的10%；并且大多数报道认为矿质土壤组分中特定植物的脂质和木质素的数量由于矿物不可逆的吸附很可能被低估了。植物和微生物生物分子对团聚体和MAOM中的稳定的SOM的相对平衡的贡献与最近提出来的观点不一致，最近的观点认为稳定性SOM大多数由微生物化合物组成。

  土地利用和土壤类型似乎深刻地影响植物和微生物化合物对稳定性SOM的贡献。和全土的研究相一致，草地或肥沃的黑钙土或淋溶土中适宜微生物增殖的有利条件似乎增加了微生物化合物的贡献，而森林土壤或灰化土/强酸土中适宜微生物增殖相对次之的有利条件似乎有利于稳定性SOM中植物化合物的富集。结合底物质量和稳定性SOM中微生物化合物丰度之间的紧密关系，以及底物质量和植物化学物丰度之间的潜在相反关系，这些结果为植物生物分子也许被一些生态系统中有机-矿物相互作用偏好性稳定提供了证据。

  不同领域都需要进一步的研究。例如，区分温度和降水对稳定性SOM组成的直接和间接效应的困难也许可以通过长期的包括气候调控的观测研究解决。植物和微生物化合物对30 cm以下稳定性SOM贡献的知识空白也许可以简单地通过增加取样深度来填补。另外，土壤动物对稳定性SOM中微生物和植物化合物有潜在的强效应，精确的聚焦土壤动物将会对SOM动态提供新的观点。未来的研究应该定量矿质土壤中微生物和植物生物分子，以直接比较并克服现存数据的缺陷。例如，基于生物标记物对微生物来源碳的估计仅能间接估计最大量的植物来源碳，所以可以做详尽的植物标记物浓度研究，包括特定植物脂质、糖和木质素（以及矿物溶解释放的生物标记物）的估计。一般，更综合的研究，例如，结合分子和有机输入物的同位素追踪技术，针对矿质组分取样，可以用来增加稳定性SOM形成和固持的知识。

关键词：团聚体，矿物结合态有机质（MAOM），氨基糖，木质素，生物标记物，土壤碳

图文摘要

原名：Plant- or microbial-derived? A review on the molecular composition of stabilized soil organic matter

译名：来源于植物还是微生物？综述土壤稳定性有机质的分子组成

期刊：Soil Biology and Biochemistry

IF：5.795

发表时间：2021.03.01

通讯作者：Gerrit Angst

通讯作者单位：捷克科学院生物中心土壤生物研究所与索瓦研究机构

DOI号：10.1016/j.soilbio.2021.108189.

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0038071721000614

科研| Soil Biology and Biochemistry：草地生态系统中干旱诱导和碳利用效率的季节性变化与真菌:细菌的比率及产酶有关

本文由挖提编译

   澳大利亚新南威尔士州悉尼大学农业学院Mohammad Rahmat Ullah等人于2021年1月30日在Soil Biology and Biochemistry发表题为《Drought-induced and seasonal variation in carbon use efficiency is associated with fungi: bacteria ratio and enzyme production in a grassland ecosystem》的文章，本研究分别在夏季干燥期和冬季湿润期研究了干旱 (通过避雨棚实现) 对微生物群落组成、酶活性和碳利用效率（CUE）的影响，得出CUE的季节变化可能是由微生物群落组成的变化所驱动的，并且其季节效应大于干旱效应的结论，对微生物群落组成、酶活性和CUE的研究具有重要的借鉴意义。

摘要：干旱导致土壤中真菌和细菌的丰度发生变化，从而影响了群落微生物的碳利用效率 (CUE) 和土壤碳储存能力。在澳大利亚的半天然草地上，我们分别在夏季干燥期和冬季湿润期研究了干旱 (通过避雨棚实现) 对微生物群落组成、酶活性和CUE的影响。干旱无论在夏季干燥期还是冬季湿润期均会导致CUE的小幅增加，但是冬季湿润期的CUE值明显高于夏季干燥期。CUE的季节变化与微生物群落组成变化有关，且CUE与真菌丰度和真菌:细菌比率呈负相关。此外，CUE与β-葡萄糖苷酶活性和过氧化物酶活性呈负相关，表明在这些酶的生产过程中投入更多C增加了真菌丰度，从而导致了CUE的减少。综上所述，我们的研究表明在这片草原上CUE的季节变化可能是由微生物群落组成的变化所驱动的，并且其季节效应大于干旱效应。

关键词：细菌，碳利用效率，干旱，胞外酶活性，真菌，草地

图文摘要

原名：Drought-induced and seasonal variation in carbon use efficiency is associated with fungi: bacteria ratio and enzyme production in a grassland ecosystem

译名：草地生态系统中干旱诱导和碳利用效率的季节性变化与真菌:细菌的比率及产酶有关

期刊：Soil Biology and Biochemistry

IF：5.795

发表时间：2021.01.30

通讯作者：Mohammad Rahmat Ullah

通讯作者单位：澳大利亚新南威尔士州悉尼大学农业学院

DOI号：10.1016/j.soilbio.2021.108159

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0038071721000316

科研| Soil Biology and Biochemistry：生态系统干扰对红壤和钙质土壤线虫群落的影响:分类方法的比较

本文由挖提编译

   中国科学院亚热带农业研究所亚热带农业生态过程实验室赵杰等人于2021年2月2日在Soil Biology and Biochemistry发表题为《Effects of ecosystem disturbance on nematode communities in calcareous and red soils: Comparison of taxonomic methods》的文章，本研究通过形态学方法与两种分子方法（不同的引物和高通量测序平台）之间的比较，研究了不同土壤类型中的线虫群落，揭示了每一种土壤类型在受干扰生态系统与未受干扰生态系统之间的差异。该差异可能是由于低营养类群和高营养类群对分别施入化肥和有机肥的农田和果园的响应不同所导致的，为红壤和钙质土壤线虫的分子分类方法的研究提供了重要的借鉴意义。

摘要：土壤线虫群落的特征以往是通过形态学方法来检测，此方法耗时长且需要训练有素的专家来提供可重复的结果。为了解决这些问题，越来越多的学者开始研究土壤线虫的群落特征，这使得其分子方法得到发展，但该方法的准确性仍存在争议。本研究通过形态学方法和两种分子方法 (不同的引物和高通量测序平台) 比较了土壤线虫群落特征，定量研究了包括两种土壤类型 (钙质土壤和红壤) 在内的四种不同土地利用类型 (农田、天然草木灌丛、柑桔果园、半天然松林)，分别在有无干扰情况下的土壤线虫群落。结果表明，在属和营养类群水平上，不同方法检测出的土壤线虫群落特征存在显著差异。因此，我们认为现有的分子方法可能不能单独对土壤线虫群落进行准确地定量评价，而是需要考虑同其他互补方法共同使用。为了与广泛使用的微生物16S rRNA技术的精度相匹配，我们建议对引物序列和公共可用序列的质量以及数量进行改进。此外，在自然生态系统中无法通过分子方法识别的线虫占有很大比例，这就需要在GenBank中完善线虫序列。在土壤利用效应方面，受干扰的农田和果园中的土壤线虫丰富度高于未受干扰的草灌丛和松林，这可能是由于受干扰系统中加入了外部输入物 (无机或有机肥)，而未受干扰系统中则没有。在每一种土壤类型中，干扰的缺失会导致土壤分解途径由细菌介导向真菌介导转变。在钙质土壤中，农田相比于草木灌丛有更高的线虫属多样性和更低的成熟度与动物区系结构。在红壤中，果园相比于松林有更低的线虫多样性和更高的成熟度与动物区系结构。综上所述，每一种土壤类型在受干扰生态系统与未受干扰生态系统之间的差异，可能是由于低营养类群和高营养类群对分别施入化肥和有机肥的农田和果园的响应不同导致的。

关键词：线虫、分子分类技术、引物、土地利用类型、未分类类群、土壤类型

原名：Effects of ecosystem disturbance on nematode communities in calcareous and red soils: Comparison of taxonomic methods

译名：生态系统干扰对红壤和钙质土壤线虫群落的影响:分类方法的比较

期刊：Soil Biology and Biochemistry

IF：5.795

发表时间：2021.02.02

通讯作者：赵杰

通讯作者单位：中国科学院亚热带农业研究所亚热带农业生态过程实验室

DOI号：10.1016/j.soilbio.2021.108162

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0038071721000341

科研| Soil Biology and Biochemistry：根和土壤化学的变化驱动热带土地利用系统中地下真菌群落的聚集

本文由Ares编译

   德国哥廷根大学森林植物学和树木生理学系Johannes Ballauff等人于2021年1月15日在Soil Biology and Biochemistry发表题为《Shifts in root and soil chemistry drive the assembly of belowground fungal communities in tropical land-use systems》的文章，本研究通过在印度尼西亚苏门答腊的热带低地上进行大范围采样，结合PCR、高通量测序及微生物组学分析技术对不同生态特征土壤和根系重的真菌群落进行研究，强调了植物群落性状对真菌更新的自下而上的调节作用，为研究热带土地利用条件下真菌群落聚集的机制提供了重要见解。

摘要：随着现代农业的发展，生态高度多样化的热带低地雨林逐渐向油棕和橡胶的单一栽培转变，导致土壤真菌群落结构发生巨大变化。由根或土壤性质的变化驱动的结构效应对具有不同生态功能（菌根，腐生菌和病原体）的营养类的影响程度仍然未知。在这里，我们研究了土壤和根系真菌的不同生态组的组成变化，以响应不同土地利用系统的土壤和根系化学变化。我们发现本地根与土壤菌落之间出现了出乎意料的高周转率和低嵌套度。除土壤pH值外，根系化学物质（尤其是根C/N）对与根相关的真菌组合物具有很强的自下而上的调节作用，而根系活力对土壤中的真菌具有很强的作用。根系和土壤化学的变化导致不同功能组的反应不同，并且对真菌群落结构的影响远大于地理距离。我们的结果表明，根化学的变化促进了特定的与根相关的真菌群落的组成，而这些真菌群落很大程度上独立于周围的土壤群落。因此，在密集的土地利用系统中恢复根系性状可以稳定真菌群落免受非生物变化的影响。

关键词：真菌、菌根、致病真菌、腐生真菌、根性状、热带雨林

图文摘要

原名：Shifts in root and soil chemistry drive the assembly of belowground fungal communities in tropical land-use systems

译名：根和土壤化学的变化驱动热带土地利用系统中地下真菌群落的聚集

期刊：Soil Biology and Biochemistry

IF：5.795

发表时间：2021.1.15

通讯作者：Johannes Ballauff

通讯作者单位：德国哥廷根大学森林植物学和树木生理学系

DOI号：10.1016/j.soilbio.2021.108140

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071721000122

科研| Soil Biology and Biochemistry：具有铵偏好的植物通过影响土壤氮转化优化其氮获取

本文由黎彧编译 

    德国吉森尤斯图斯-李比希大学植物生态研究所Christoph Müller等人于2021年2月8日在Soil Biology and Biochemistry发表题为《Plants with an ammonium preference affect soil N transformations to optimize their N acquisition》的文章，本研究，作者在江西龙虎山自然保护区采集表层土壤（0-20cm），选取胡枝子、甘蔗和茶树三种耐酸植物开展¹⁵N示踪盆栽试验，量化植物-土壤系统中土壤氮转化和植物氮吸收的总速率，评估酸性土壤系统中植物氮素获取与土壤氮素转化之间的相互作用。对于理解植物和微生物对氮需求的关系提供证据。

摘要：在植物-土壤系统中，对于植物如何影响特定土壤氮转化总速率的理解还处于初步阶段，这鼓励了此研究的开展。我们对以NH₄⁺偏好为特征的植物进行¹⁵N示踪试验，以量化土壤总氮转化速率和植物总氮吸收速率，研究植物和土壤氮转化速率的交互作用。甘蔗（3.74 mg N kg⁻¹ d⁻¹）和茶叶（3.34 mg N kg⁻¹ d⁻¹）对NH₄⁺吸收率远高于微生物的固定率（分别为0.01和0.27 mg N kg⁻¹ d⁻¹），这表明偏好NH₄⁺的植物对NH₄⁺的获取比微生物更有竞争力。随着总NH₄⁺固定率的降低，NO₃^-固定的总速率增加，表明在植物高NH₄⁺需求下向微生物NO₃^-吸收转变。此外，在该研究的酸性土壤中，自养硝化（经典NO₃^-产生途径）的总速率通常较低（植物处理中平均值为0.40 mg N kg⁻¹ d⁻¹），且不足以满足总NO₃^-需求（平均值为2.37 mg N kg⁻¹ d⁻¹）。异养硝化总速率在0.31到0.57 mg N kg⁻¹ d⁻¹之间，若受植物刺激，通常占植物处理总NO₃^-产量的49-69%，而在没有植物的情况下这一速率可以忽略不计。异养硝化可以提供额外的NO₃^-以满足植物和微生物对N的需求。总异养硝化作用与总NO₃^-固定和植物N吸收速率的正相关关系也支持这一点。因此，植物氮素获取与土壤氮素转化之间存在相互作用，开展植物-土壤研究对确定植物与土壤微生物之间反馈关系至关重要。

关键词：异养硝化、固定化、NH₄⁺偏好植物、氮素获取、植物氮示踪模型

原名： Plants with an ammonium preference affect soil N transformations to optimize their N acquisition

译名：具有铵偏好的植物通过影响土壤氮转化优化其氮获取

期刊：Soil Biology and Biochemistry

IF：5.795

发表时间：2021.02.08

通讯作者：Christoph Müller

通讯作者单位：

DOI号：10.1016/j.soilbio.2021.108158

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071721000304

科研| Soil Biology and Biochemistry：利用能量流量化土壤微生物特征

本文由黎彧编译

    瑞典斯德哥尔摩大学自然地理系Stefano Manzoni等人于2021年2月9日在Soil Biology and Biochemistry发表题为《Leveraging energy flows to quantify microbial traits in soils》的文章，作者提出了一个耦合的碳质能平衡模型的层次结构来评估量热呼吸试验中的微生物特征，从Ultuna长期有机质试验中采集土壤样品进行培养，通过在土壤中模拟已知数量的外部底物（葡萄糖）添加，测定微生物的反应（热消散和呼吸率），以研究观察到的CR的可变性的原因，并评估CR是否可以用于测试微生物代谢的模型预测。

摘要：有机物质分解产生的热量是土壤中微生物活性的一个公认指标，但只有少数的模型研究使用热信号来量化微生物特征，如最大底物吸收率、比生长速率、死亡率和生长效率。在该研究中，我们提出了一个耦合的质量-能量平衡模型层次结构，使用葡萄糖引起的微生物活动的散热和呼吸数据估计模型参数中编码的微生物特征。此外，此模型被用来解释所观察到的热量/呼吸比（CR）的变化，即热消散与呼吸率的比值。我们使用仅滞后阶段和整个生长阶段在等温量热计测量的热消散和呼吸率参数量化了四个模型变量。这四个变量被称为：（i）复杂的生理模型，（ii）简化的生理模型，（iii）滞后期模型和（iv）生长期模型。模型参数由三种数据组合确定：A）仅散热率，B）仅呼吸率，以及C）散热率和呼吸率。我们假设“最佳”参数估计都是在使用全部数据时获得（即C选项）。所有的模型变量都符合观察到的热消散和呼吸率。与仅使用呼吸率数据相比，仅使用散热数据估计的参数与“最佳”估计相似，表明观察到的散热率可用于约束微生物模型和估计微生物特征。然而，一些模型变量（如简化的生理模型）不能很好的捕捉到观察的CR的可变性，相比之下，滞后和生长模型能够很好的预测CR。这表明CR可以用来检查代谢过程在分解模型中的表现。

关键词：量热仪、葡萄糖代谢、参数估计、微生物活动、能量平衡、微生物模型

图文摘要

原名： Leveraging energy flows to quantify microbial traits in soils

译名：利用能量流量化土壤微生物特征

期刊：Soil Biology and Biochemistry

IF：5.795

发表时间：2021.02.09

通讯作者：Stefano Manzoni

通讯作者单位：瑞典斯德哥尔摩大学自然地理系 

DOI号：10.1016/j.soilbio.2021.108169

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071721000419

科研| Soil Biology and Biochemistry (SBB)：灌木入侵通过其冠层而不是凋落物输入增加影响苔原生态系统性质

本文由云编译 

   德州大学埃尔帕索分校Daniela Aguirre，Alejandro E. Benhumea，Jennie R. McLare等于2020年12月24日在微生物生态期刊Soil Biology and Biochemistry (SBB) 发表题目为《Shrub encroachment affects tundra ecosystem properties through their living canopy rather than increased litter inputs》的文章，该研究为揭示灌木入侵对苔原生态系统的影响机制提供了重要参考。

摘要：苔原生态系统中落叶灌木入侵影响土壤小气候，进而影响土壤养分和微生物活动。尽管灌木对苔原生态系统特性的影响已被阐述，但很少有人关注灌木影响苔原功能的机制。在加拿大北部高寒苔原，研究了1）活灌木冠层的影响，并将其与2）凋落物数量和质量增加的影响分开。在这项为期4年的研究中，我们采用完全析因设计对灌木存在（灌木存在或移除）和凋落物数量（无、自然丰度和2倍自然丰度）进行了实验操作。灌木的存在通过增加冬季土壤表面温度约0.8℃和降低夏季土壤表面温度约0.6℃来影响土壤温度，并且还降低了仲夏土壤水分。灌木的存在也影响了养分循环和微生物过程，包括夏季有效氮（N）减少、N固定化增加、微生物生物量增加以及对潜在外酶活性的可变效应。增加凋落物输入对苔原生态系统的影响不大，但增加了土壤碳氮比和微生物生物量。结果表明，灌木入侵可能主要通过与活灌木的存在的相关机制而不是伴随着凋落物质量和数量的变化来影响苔原土壤性质。由于灌木在季节和年份之间的效应不一致，呼吁更多地关注灌木可能影响苔原生态系统功能的机制，并对这些过程进行全年评估。

关键词：灌木入侵、凋落物、高山苔原、养分、微生物生物量、胞外酶

原名：Shrub encroachment affects tundra ecosystem properties through their living canopy rather than increased litter inputs

译名：灌木入侵通过其冠层而不是凋落物输入增加影响苔原生态系统性质

期刊：Soil Biology and Biochemistry (SBB)

IF：5.795

发表时间：2020.12.24

通讯作者：Jennie R.McLaren

通讯作者单位：美国德克萨斯州埃尔帕索德克萨斯大学埃尔帕索分校

DOI号：10.1016/j.soilbio.2020.108121

原文链接：

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S003807172030417X

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