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土壤有机质（SOM）分解在输入新鲜有机质或肥料后发生变化的现象——即激发效应（PE），这一现象在100 年前就被发现了，但关于激发效应为何在方向和强度上存在差异、微生物的能量和养分限制如何影响这些反应以及在何种条件下激发效应会导致土壤碳的净增加或净减少等问题，仍存在重大不确定性。
基于此，中国农业大学、北京大学和浙江大学等研究团队综述了由复杂实验、独到见解和方法创新所驱动的激发效应的机制、过程和后果。同时深入探讨了13种激发效应机制，这些机制分别导致了土壤有机质分解的加速和减缓，并强调了一个新兴的范式，即微生物的能量限制在PE效应过程中调节酶的投入以及碳和能量平衡。97%的研究都测得正激发效应，这意味着可利用化合物的添加会加速土壤有机质的周转。少数评估土壤中碳平衡（即碳添加量与土壤有机质分解释放的碳量以及添加有机碳分解损失的碳量之和的差值）的PE效应研究在一年后表明，约40%的添加碳被纳入微生物生物量和土壤有机质中，这表明尽管PE效应为正，但碳平衡仍为正。评估发现，微生物在PE效应期间大约使用其13%的能量来分泌九种参与碳、氮和磷动员的酶，但实际比例可能要高得多，因为并非所有酶类型都包含在估算中。文章指出了与PE效应方向和强度的控制、依赖于环境的微生物策略以及长期碳平衡评估的稀缺性相关的重大知识盲区。最后，作者重点讨论了PE效应的环境影响（对气候变化的反馈、污染物去除以及陆地侵蚀对水生生态系统中碳动态的影响），并提出了与PE效应来源、主要驱动因素和机制相关的各种开放性问题。
Fig.1 Explanations of positive (+PE) and negative (−PE) priming effects.
Fig.2 Dynamics of soil organic matter (SOM) and microbial biomass under positive priming effect (+PE). aPE and rPE reflect apparent and real PE, respectively.
Fig.3 Hypothesized biotic (light blue background) and abiotic (rosa background) mechanisms of priming effect (PE).
原文链接：https://doi.org/10.1111/gcb.70674
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