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    妹妹五月天 【文件学习】揭示泥土微生物在碳轮回中的过错作用:综述

    发布日期:2025-03-17 20:17    点击次数:187

    妹妹五月天 【文件学习】揭示泥土微生物在碳轮回中的过错作用:综述

    揭示泥土微生物在碳轮回中的过错作用:综述Unveiling the crucial role of soil microorganisms in carbon cycling: A review

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    影响因子:8.2网址:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.168627摘要:

    泥土微生物通过多种代谢蹊径积极参与有机质的领会滚动,在泥土系统内的碳轮回中起着过错作用,有助于有机碳的踏实,从而影响泥土碳储量和盘活。扣问泥土微生物碳轮回的进程、机制和驱动因素对于意会陆地碳汇的功能和有用打法表象变化至关遑急。本文从代谢蹊径、微生物群落和环境影响三个方面综述了泥土微生物在泥土碳轮回中的作用。申诉了不同微生物种类在碳轮回中的作用,强调了微生物相互作用和环境因素对碳轮回的影响。通过对Web of Science Core数据库中2171篇关系论文的详细整理,申诉了对泥土碳轮回至关遑急的泥土微生物的生态群落结构、活性和拼装机制。泥土微生物碳轮回非常驱动因子的整合对于准确瞻望和模拟生物地球化学轮回,有用打法大家表象变化带来的挑战至关遑急。这种整合对于准确瞻望和模拟生物地球化学轮回以及有用打法大家表象变化带来的挑战至关遑急。

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    1.先容

    泥土是地球上第二大碳库,以泥土有机碳(SOC)的形态容纳了马虎2000 Pg C (Janzen, 2004)。SOC库的巨大范围和潜在的长停留时候使它们成为大家碳轮回的遑急组成部分。限定有机碳产生和降解的进程不错显耀影响二氧化碳的封存或开释(Lal, 2008),从而径直影响短期表象变嫌,并为减缓合手续的表象变化提供潜在蹊径(Davidson and Janssens, 2006)。同期,有机碳在保管生态系统健康和功能方面阐发着过错作用,是植物孕育和泥土生物学的遑急营养和能量着手(Jansson and Hofmockel, 2020)。因此,在表象变化和大家变暖的配景下,有机碳滚动非常潜在机制的扣问连年来成为一个隆起的扣问范围(trumbor, 1997;Lal,2004)。

    传统上,扣问东说念主员觉得有机碳主要来自植物碎片;然则,新的扣问标明,微生物可能是有机碳的主要着手(Simpson et al.,2007;Kallenbach et al, 2016;Liang et al .,2017),微生物坏死团块对SOC的孝敬高达50 - 80% (Liang et al .,2019)。泥土微生物群是生物圈中最千般化的群落,至少占地球总生物千般性的四分之一(Sokol et al.,2022)。数以千万计的细菌、古细菌、真菌、病毒和微真核生物在地下共存;然则,只须几十万个物种得到了详备的描述(Dobrovol’skaya et al,2015)。从双螺旋的遗传蓝图到微生物群落微不雅宇宙中表型结构的建筑框架,碳元素行动过错的过错和基础基础,纵横交叉地相互联接和撑合手着非生物和生物范围。泥土微生物在电子传递进程中通过异化赢得能量,以呼吸或发酵的形态开释出碳,并合成有机物进行同化和固定。这些进程也不错分为离体修饰和体内变嫌(Liang et al .,2017)。对碳诈欺的追求往往包括碳储存的优化,因此碳固定的填塞点老是成为随后碳领会和同化的基础,从而延续一个无停止的轮回。生物因子和非生物因子通过络续的滚动塑造和踏实泥土微生物群落组成和周围环境,使泥土碳轮回达到均衡现象。

    目下对于泥土微生物群落在碳轮回中的作用的扣问主要集合在微生物对泥土有机质(SOM)变成的机制和影响,以及泥土微生物群落组成、代谢才气和表象变化因素的影响(Fierer, 2017;Naylor et al,2020;Sokol et al,2022)。然则,这项扣问仍然是碎片化的,忙绿一个单一的、连贯的框架。本扣问综述了代谢蹊径、微生物群落和环境对碳轮回的影响。在此基础上,探讨了泥土微生物促进泥土碳轮回中碳开释和固存的机制和生态进程。终末,通过文件计量分析的应用,指出了泥土微生物碳轮回扣问的局限性和远景,从而扩大了对泥土微生物群落在碳轮回中的作用的毅力。

    2.泥土微生物参与碳轮回的种类、功能及机制2.1.泥土微生物通过多种蹊径和功能在碳开释进程中阐发着过错作用

    目下,泥土微生物碳轮回的动态非均衡现象和微生物碳泵存机制在泥土微生物碳轮回中得到平淡招供(Luo and Weng,2011;Zhu et al,2020)。死亡的微生物细胞残留物被用作生物地球化学发动机的燃料。跟着时候的推移,这些残留物在泥土中积攒,变成了地球上最大的有机质(OM)库之一(Sokol et al,2022)。泥土每年开释约75-100 Pg CO2,其中有机碳领会每年产生多达60 Pg CO2 (Jiang et al .,2022)。泥土碳开释和呼吸速率受多种因素的影响。温度升高可擢升泥土微生物活性和有机质领会速率,导致CO2开释加多。然则,这种关系可能在不同的地区和生态系统中有所不同。此外,东说念主类行径的变化也会影响泥土呼吸。1982 - 2012年泥土呼吸变化如图1所示。

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    图 1.1982-2012年大家平均泥土呼吸变化。数据来自Lu et al. (2021),通过软件 ArcGIS 10.8 可视化。2.1.1. 泥土微生物碳开释的主要蹊径

    泥土微生物碳开释波及不同的领会代谢蹊径,可分为发酵和呼吸进程。微生物不错开释千般形态的有机碳,包括CO2,或者产生实体,如丙酮酸、酒精、甘油和乳酸进行二次发酵(Min, 2011)。

    2.1.1.1. 发酵

    泥土微生物的发酵蹊径主要有EMP (emden - meyerhoff - parnas)蹊径、HMP (hexose monophospate)蹊径、ED (enterner - doudoroff)蹊径、WD (Warburg-Dickens)蹊径和Stickland反应。EMP蹊径是大多数泥土微生物的基本代谢蹊径之一。HMP蹊径所以葡萄糖6-磷酸为底物的发酵蹊径。EMP和HMP蹊径的一些中间体也不错交叉滚动和诈欺,以雀跃多种代谢需求。ED蹊径容量扫尾低于EMP蹊径,但平淡分散于一些革兰氏阴性假单胞菌中,如嗜糖假单胞菌和铜绿假单胞菌。WD蹊径(磷酸酮酶的戊糖磷酸酮酶蹊径[PK]和卵白组氨酸激酶的磷酸己醇酶蹊径[HK])也被称为磷酸酮酶蹊径。有些细菌,如肠系膜上的Leuconostoc mesenteroides,不错诈欺异乳酸葡萄糖发酵,通过PK蹊径产生乳酸、酒精和CO2。在Stickland反应中,一些厌氧梭状芽孢杆菌(Clostridium sporogenes)等梭状芽孢杆菌不错使用一种氨基酸行动氢供体,另一种行动氢受体进行生物氧化和能量(表1)。

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    2.1.1.2. 呼吸

    一些厌氧和兼性厌氧微生物不错在厌氧要求下进行厌氧呼吸。在厌氧呼吸中,最终的电子受体不是分子氧,而是外源含氧的无机化合物,如NO3−、NO2−和SO42−。

    2.1.2. 泥土微生物主要种类对碳开释的作用

    2.1.2.1. 泥土细菌在碳开释中的作用。泥土微生物,如细菌、古细菌、真菌、病毒和原生动物(微真核生物),在泥土碳开释中阐发着遑急作用(表2)。泥土微生物的千般性与千般生态系统功能,如营养轮回、领会和植物分娩力呈正关系。其中,细菌和真菌的品貌远高于其他微生物种群,它们平淡主导着泥土微生物的生物量和千般性(Bardgett and van der Putten, 2014;Fierer.,2017)。细菌和真菌径直参与碳轮回,它们的坏死块是踏实SOM的主要含c因素。

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    泥土细菌具有很强的领会才气,异养腐生菌是泥土系统中遑急的领会者。它们径直参与死亡动物和植物的领会,以及归活泼菌菌丝的领会。革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌进展出不同的碳诈欺偏好。革兰氏阴性菌更可爱使用较新的植物繁衍碳,而革兰氏阳性菌更可爱使用较老的SOM繁衍碳。发现这两种细菌群在泥土深度上齐保合手这种对基质诈欺的总体模式。基质使用的各异很可能是由于泥土中微生物的不同分散(Kramer and Gleixner.,2008)。一些泥土细菌对碳领会进展出极好的相宜性。举例,酸杆菌是相宜资源截止的孕育沉稳的寡养生物(Fierer et al.,2007;Naether et al, 2012;García-Fraile et al, 2016)。酸杆菌进展出高水平的代谢多功能性,允许领会源自果断的SOM池的复杂碳底物(Rasche等东说念主,2011;Naether et al, 2012;V´etrovský and Baldrian, 2013;Llado et al.,2017)。此外,掠食性细菌平淡影响食品网结构以及碳和营养流动。专性掠食性细菌的孕育速率比非掠食性细菌快36%,领受碳的速率比非掠食性细菌高211%(Hungate et al, 2021)。

    2.1.2.2. 泥土古细菌在碳开释中的作用。诚然古细菌和细菌齐平淡存在于深层泥土中,但古细菌群落的生态位比细菌更受截止,分散范围更小。古细菌很好地相宜了缺氧和富含有机质的环境,如湿地和水稻土,在这些环境中,它们的吐旧容新加多导致领会和有机质盘活率加多,向环境中开释大量碳(Naitam and Kaushik, 2021)。在泥土微生物中,产甲烷和产甲烷营养古菌因其在碳轮回中的遑急作用而受到寥落温暖。产甲烷古菌在缺氧环境中耗尽氢气并通过厌氧发酵产生甲烷,在OM的厌氧衰变中起着至关遑急的作用(Nazaries et al.,2013;Naitam and Kaushik, 2021)。值得预防的是,产甲烷进程是波及水解、发酵、共生和产丙酮细菌的更大发酵进程的终末一步(Cicerone and Oremland, 1988)。

    2.1.2.3. 泥土真菌在碳开释中的作用。在生物量方面,真菌在大家泥土群落中占主导地位,其大家生物量约为12 Pg碳,险些是泥土细菌(7 Gt碳)的两倍(Bar-On et al.,2018)。真菌是泥土中相宜性很强的住户,不错变成千般形态来打法不利或不利的要求(Fierer et al.,2009)。它们不错领会千般有机物资和泥土因素,从而变嫌泥土中碳与营养的均衡(Zif ˇ ˇcakov ´ a ´et al., 2016)。

    真菌主导的系统平淡与化学果断性有机质的沉稳领会筹划(Fierer et al.,2009;Bahram et al.,2018)。真菌提供酶的才气来降解更复杂的富含碳的底物,这些底物平淡生物利费用较低。然则,真菌门内存在各异。举例,在子囊菌门中,毛霉(Mucor)几个物种(种)倾向于在资源缺少的要求下振奋成长,而链霉菌和根丝胞菌更可爱资源丰富的要求(Strickland et al.,2009;Schneider et al, 2012)。真菌家具比细菌家具更耐化学腐蚀(Zhang et al ., 2020)。此外,真菌产物对泥土碳储存有显耀孝敬,因为菌丝的高名义积和小直径使它们大概参预根系无法参预的区域,如泥土小孔隙和泥土聚合体的里面(Frey, 2019)。据猜度,在30厘米的泥土中,每立方厘米平均存在102,000厘米的真菌菌丝总和(Sokol et al, 2022)。险些统统陆生植物齐与菌根真菌变成共生关系。这些地下真菌通过影响泥土结构和生态系统功能,变嫌营养和碳轮回,在陆地生态系统中阐发遑急作用(Heijden et al ., 2015)。存在两种主要的菌根真菌类型,它们在SOM中具有不同的废除营养物资的才气。外生菌根(ECM)真菌产生径直氧化SOM的酶,而丛枝菌根(AM)真菌依靠腐养菌兑现这一功能(Sokol et al.,2022)。与ecm为主的生态系统比较,am为主的生态系统凋落物领会和营养轮回更快,对SOM的影响彰着(Averill et al, 2014)。诚然在以ecm为主的生态系统中,由于SOM轮回较慢,上层泥土SOM含量可能更高,但在以am为主的生态系统中,微生物坏死团的产生率较高,可能导致更合手久的矿物关系OM的变成加速(Sokol et al.,2022)。

    2.1.2.4. 泥土原生动物在碳开释中的作用。原生动物行动泥土食品网的过错组成部分,通过捕食微生物影响泥土碳轮回,导致微生物盘活率加多。这些捕食者具有选拔性摄食,显耀影响微生物群落结构和SOM轮回。很多嗜菌线虫不选拔性地捕食细菌。比较之下,嗜菌原生生物往往只捕食更容易消化的革兰氏阴性细菌,这导致革兰氏阳性细菌的品貌加多,这些细菌优先耗尽SOM而不是植物输入,可能导致SOM赔本(Thakur and Geisen, 2019;Sokol et al., 2022)。一些原生生物已被认识不错促进对植物有益的功能,加速营养轮回,并变嫌泥土微生物组中特定细菌物种的种群增长(Xiong et al ., 2018)。它们占据了泥土微生物网罗的中心要道,联接着不同的细菌和真菌种群(Xiong et al ., 2019)。这种步地可能归因于并吞活性,因为原生生物以某些细菌形态为食,从而变嫌泥土群落中合手续存在的细菌形态(Murase, 2017)。值得预防的是,泥土原生生物对碳轮回的影响并不局限于食品网;原生生物还不错影响植物并增强其碳固存(Trap et al.,2016)。

    2.1.2.5. 泥土病毒在碳开释中的作用。不同的微生物死亡模式,如放牧、细菌捕食、病毒溶化、浸透、干燥和化感作用,可导致微生物群落结构、坏死团化学和通过营养蹊径的碳通量的变化(Sokol et al., 2022)。因此,病毒在泥土碳轮回中的作用辞让疏远。泥土中病毒的遗传千般性远远跨越其他环境生态系统(Guidi et al ., 2016;Emerson et al.,2018;Trubl et al.,2018)。病毒在泥土生态系统中阐发着遑急作用,包括碳轮回。泥土病毒可能通过传播坏死微生物物资、改变宿主细胞代谢和碳诈欺扫尾(CUE)以及变成与泥土矿物资相互作用的OM,从而驱动SOM轮回,从而驱动陆地病毒分流。病毒细胞被裂解后,内酶和千般细胞碎片被开释,这些微生物坏死物资和衣壳的胶体保合手未领会现象,有助于在泥土中中长久固碳(Kuzyakov and Mason-Jones, 2018;Starr et al, 2019)。病毒编码的多种提拔代谢基因(AMGs)也不错增强或扩展宿主的代谢蹊径,从而创造新的生态位并影响生物地球化学(T. Cao et al ., 2022;m m。cao et al.,2022)。泥土病毒不错通过AMGs径直通过复杂多糖的生物降解来附近碳轮回(T. Cao et al ., 2022;m m。cao et al.,2022)。此外,病毒感染动态可能在不同进程上影响微生物对表象变化的反应(Emerson et al ., 2018)。总的来说,病毒感染促进了泥土中的营养轮回和碳代谢。病毒在泥土中的作用有待进一步申诉,病毒介导的进程应纳入泥土生物地球化学模子。此外,现存的基于脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)的时刻不允许检测泥土中的空病毒衣壳;因此,需要开发大概兑现这依然营的新时刻。

    2.2. 泥土微生物通过千般蹊径和功能固定碳

    泥土微生物是泥土碳输入和输出之间的遑急形态(Dong et al.,2017)。据猜度,大家陆地泥土微生物每年固定0.5-4.1%的大气二氧化碳,每年封存0.3-3.7 Pg的碳(Jiang et al.,2022)。泥土微生物固碳在泥土微生物碳轮回中起着遑急作用。然则,由于扣问步伐的局限,对于泥土微生物固碳后劲的学问仍然很少(Jiang et al.,2022)。

    2.2.1. 泥土微生物固碳的主要蹊径

    固定碳微生物按能量着手可分为光能微生物、化学能微生物和光电子能微生物(ministry et al ., 2019;Jiang et al ., 2022)。微生物不错将二氧化碳固定为泥土无机碳(SIC)。微生物通过不同的代谢蹊径指挥碳酸盐千里淀,如光和解用、尿素解、氨化、反硝化、硫酸盐规复、厌氧硫化物氧化和甲烷氧化,要么通过加多pH或溶化的无机碳(DIC),要么通过指挥CO2或DIC (HCO3−);co32−)变成方解石等碳酸盐晶体(Li et al., 2007;Zhu and Dittrich., 2016;Jiang et al ., 2022)。泥土微生物也能以有机碳的形态固定二氧化碳。平淡固碳的泥土微生物如图2所示。自营养微生物将无机碳领受货OM主要通过以下六种蹊径:规复性戊糖磷酸轮回(Calvin Benson [CB]轮回)、规复性三羧酸(TCA) (rTCA)轮回、3-羟基丙酸/4-羟基丁酸(3-HP/4-HB)轮回、二羧酸盐/4-羟基丁酸(DC/4-HB)轮回、3-羟基丙酸(3-HP)双轮回和规复性乙酰辅酶A (CoA)蹊径(Wood-Ljungdahl [WL]蹊径)(Liu et al ., 2018)。CB蹊径是泥土中最遑急的固碳蹊径(Berg, 2011),它在植物、藻类、蓝藻以及很多需氧或兼需氧变形菌中齐起作用(Berg, 2011)。rTCA轮回、DC/4- HB轮回和WL蹊径齐含有氧明锐酶,厌氧和嗜微气微生物齐使用这些蹊径(Liu et al ., 2018)。其他因素,包括碳种类和微生物分散,也会影响特定固碳蹊径的激活(Berg, 2011)(表3)。

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    图 2.主要泥土微生物具有固碳才气。图中暴露了常见的泥土微生物非常进化关系。叶绿藻门的两个门;蓝藻;Alphaproteobacteria的两个属;和 Betaproteobacteria 被归类为一些不错封存碳的微生物。变形菌按属级分类,其余按门级分类。把柄Crowther等东说念主(2019)和Thauer(2007)对泥土常见微生物种类和功能的描述,以及把柄Hug等东说念主(2016)对系统发育关系的描述。

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    微生物也不错通过异养代谢固定碳,也被称为“微生物的暗固定”(Jiang et al, 2022)。异养生物通过同化羧基化固定CO2 (Alonso-Saez ' et al ., 2010;Erb, 2011)和TCA轮回中的折返反应(Krebs, 1941;Akinyede et al, 2020)。深色泥土微生物二氧化碳固定平淡存在于泥土中,包括地中海、半干旱沙漠、北极冻土带、温带泥炭地、稻田、温带草甸和农田泥土(Spohn et al ., 2020)。说七说八,微生物不错通过多种面孔固定碳,既不错通过自养代谢进程将CO2固定在SIC上,也不错通过异养面孔将CO2固定在SOC上。由于泥土环境的复杂性和异质性,可能存在的其他固碳机制有待详情。

    2.2.2. 泥土微生物主要种类在固碳中的作用

    2.2.2.1. 泥土微生物对碳化硅和有机碳的CO2固定作用。SIC的很大一部分来自细菌、真菌、藻类和青年动物(Gadd, 2010)。蓝藻被觉得会导致大量碳酸盐千里淀(Fein et al.,1997;Zhu and Dittrich, 2016)。光和解用通过细胞膜上的HCO3−/OH−交换导致碳酸盐千里淀,导致细胞周围微环境pH升高,成心于碳酸盐千里淀。同期,胞外聚合物(EPS)含有千般酸性残基和糖,可拿获大量二价阳离子,如Ca2+和Mg2+,成心于碳酸盐千里淀(Kremer et al, 2007)。有些细菌,如枯草芽孢杆菌,会领受大量的金属离子,从而加多碳酸盐千里淀(Fein et al.,1997;Zhu and Dittrich, 2016)。反硝化细菌通过耗尽H+和产生CO2的反硝化作用,擢升周围介质的pH值,成心于碳酸盐的千里淀(Zhu and Dittrich, 2016)。

    光自养原核生物、微真核生物和细胞泥土藻类是上层泥土微生物群落的组成部分。与植物同样,它们通过光和解用固定大气中的碳以促进孕育(Jassey et al, 2022)。泥土藻类平淡只占泥土微生物群生物量的一小部分(Jassey et al, 2022)。然则,它们在干旱泥土中丰富,占真核生物群落总和的40% (Oliverio et al ., 2020)和原核生物群落总和的4% (Cano-Díaz et al ., 2020)。在旱地,参与光自养生物结壳的泥土藻类是泥土系统中碳的主要着手(Maier et al.xie et al., 2018)。趋化自养微生物的分散受环境要求的影响很大,目下大多数扣问集会合在它们在大家表象变化、甲烷产生、甲烷氧化和氮轮回中的作用(Naylor et al, 2020;xie er al.,2020);然则,忙绿对其固碳才气的评估。对泥土化学自养微生物(如硫细菌和铁细菌)的分散和固碳后劲的扣问有限。趋化自养微生物对微生物泥土固碳的孝敬有待进一步扣问,因为它们在特定的生境要求下可能具有很大的固碳后劲(Zhang et al ., 2022;Yue et al.,2023;Yu et al ., 2023)。

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    微生物对二氧化碳的固定主要归因于自养微生物,因为统统的固定齐需要来自光养、自养或异养着手的能量。然则,统统微生物齐使用无机碳(二氧化碳或碳酸氢盐)进行代谢。无机碳是趋化自养生物和光自养生物的主要甚而是独一的碳着手,而异养生物和多养生物依赖有机碳,并通过千般羧基化反应结合无机碳,这是其核心或外周代谢蹊径的一部分,也称为暗CO2固定(Erb, 2011)。暗CO2固定与微生物呼吸速率筹划,微生物呼吸速率不错通过添加生物有用有机碳来增强,何况与异养微生物活性筹划(Miltner et al ., 2004;[santrov] [ckova ' et al ., 2018]。不同的泥土具有不同的微生物群落,这可能导致不同的微生物种类在暗CO2固定中占据主要隘位。在温带丛林中,二氧化碳主要由革兰氏阳性菌固定(Spohn et al ., 2020),而北极长久冻土主要由革兰氏阴性菌组成(santrv ckova´et al ., 2018)。然则,两项扣问齐一致觉得,细菌而不是真菌在昏黑二氧化碳固定中起主导作用。尽管扣问标明,异养生物对二氧化碳的再领受和固定不会导致碳的净积攒(Alonso-Saez ' et al., 2010),但微生物对二氧化碳的暗固定仍然是泥土碳通量的遑急组成部分,在碳轮回中阐发着遑急作用(Akinyede et al., 2020)。

    3.泥土碳轮回中微生物相互作用的复杂相互作用3.1. 微生物相互作用对泥土碳轮回的影响

    诚然东说念主们辽远觉得泥土碳通量受微生物代谢限定,但微生物相互作用对泥土碳轮回的影响往往被疏远。这些相互作用可能引起表型反应,导致碳分派模式和诈欺扫尾的变化。这些变化不错影响资源的可用性和群落结构,从而产生促进进化机制传播的选拔压力。随后,这些扫尾被反馈到微生物代谢系统(Ramin and Allison, 2019)。因此,潜入了解泥土微生物组成、泥土-微生物相互作用非常对碳轮回的影响是处治大家生物千般性丧结怨表象变化的遑急蹊径。

    代谢热力学界说了能量和物资通量对微生物代谢进程的完满不停(Brown et al ., 2004)。微生物何如诈欺这些有限的资源决定了生物之间的生态相互作用,产生的分子决定了微生物的孕育后劲,并对资源枯竭或化学障碍作念出反应(Ramin and Allison, 2019)。泥土微生物群落的主要相互作用机制包括克扣竞争(对资源的波折竞争)、骚扰竞争(对资源的竞争性相互作用)、互惠互利和捕食(图3)(Sokol et al., 2022)。微生物的相互作用,非论是正的照旧负的,径直的照旧波折的,齐不错塑造化学因素和OM流,导致资源竖立的变化,最终影响碳的分散。平淡,物种之间的强相互作用导致种群之间的强反馈,从而放大了通盘系统对碳轮回的影响(García et al., 2023)。

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    图 3.微生物之间的社会互动。(a) 群体感应和生物膜变成是两种类型的细菌群落行动。群落感知和生物膜变成的步地是相互依存的;生物膜为细菌集合和幸免群落感应信号分子的扩散提供了局面,集合细菌的群落感应步地为生物膜的变成提供了基础。(b) 竞争系指不同生物体的个体之间诈欺共同的有限资源或对竞争者的径直骚扰而产生的芜杂性影响。和解平淡波及分享共同资源,或者在不同基因型或物种之间交换不同的代谢物。捕食平淡以个体狩猎的形态发生,举例,单个捕食者从里面障碍并消化猎物。或者,它可能波及群体狩猎,其中多个细胞和解它们的障碍

    竞争性微生物相互作用是波折的,波及两个或多个微生物种群同期竞争消灭资源。资源较高的收购者擢升了其增长率,从而褫夺了实力较弱的竞争敌手诈欺该资源的契机。然则,由于领受的最大化,一些微生物即使在纳摩尔或微摩尔的底物浓度下也能保合手相对较高的孕育速率,这标明微生物在诈欺竞争中具有很强的选拔上风(Schmidt and Konopka, 2009)。一些细菌可能还进化出了不成比例地获取可用资源的才气,将更多的资源用于生物量孕育而不是呼吸,从而导致代谢扫尾裁汰(Lipson, 2015)。骚扰竞争,包括为幸免竞争敌手而产生毒素,往往支合手这种克扣行动(Ogawa et al., 2022)。Russell等东说念主评估了克扣竞争和骚扰竞争之间的衡量,发现扩展骚扰竞争的拮抗物平淡具有更平淡的代谢生态位和更大的网罗(Russell et al.,2017)。诚然生态位互补性通过幸免资源使用叠加来优化资源诈欺,但任何形态的竞争齐会影响生态系统功能(Yu et al., 2019)。举例,木柴败北担子菌真菌和泥土微生物之间的相互骚扰相互作用导致相当的碳分派,以抗争或防护不利于孕育的防止,这裁汰了微生物将单元基质滚动为自己生物量的才气,即CUE (Maynard et al.,2017)。相背,如果资源诈欺竞争占主导地位,竞争的扫尾导致物种之间的生态位分化,这种步地将加多群落中的物种千般性,从而减少碳水化合物领会、代谢活性和泥土呼吸熵(Chen et al., 2019)。此外,细菌群落结构和千般性是CUE最强盛的驱动因素,对CUE产生积极影响(Domeignoz-Horta et al ., 2020)。

    在群落演替进程中,供体或受体的突变不错使相互作用更成心于代谢供体。或者,互惠共生也不错自觉产生,因为供体细胞也不错从其支合手性相互作用伙伴的一些代谢行径/分泌物(举例维生素或氨基酸)中受益(Seth and Taga, 2014;Giri et al, 2022)。很多共生泥土步地通过加多新有机质的产生或加速基质的领会来影响泥土碳动态。举例,发酵细菌和产甲烷古菌之间的互惠关系不错更容易地降解复杂的有机分子,从而加速泥土中的碳盘活(McInerney et al., 2009)。AM真菌与腐生菌的协同作用可变成更大的酶热门,加速凋落物矿化,促进低级分娩力(T. Cao et al., 2022;M.-M. Cao et al., 2022)。生物膜是微生物共生的热门。在35个多物种生物膜群落与单物种生物膜群落的比较中,> 60%的群落比单物种生物膜产生更多的生物量(Jansson and Wu, 2022)。生物膜使其相互作用的伙伴保合手在近距离,变成千般化和代谢活跃的微生物群落,活性微生物比例越高,营养盘活率越高。通过动态呼吸分析,Wu等东说念主认识,基质指挥的泥土生物膜的活性是目田流动微生物的23倍(Wu et al., 2019)。Wang等东说念主报说念,生物膜的变成不错影响有机碳组成,并为泥土呼吸和甲烷分娩提供不同的基质(Wang et al., 2022)。这些扫尾进一步强调了微生物集合体非常相互作用在碳生物地球化学中的过错作用。因此,在开发和优化大家碳通量瞻望模子时应试虑这些因素。

    连年来,微生物生态学家和生态系统科学家在微生物生物千般性与泥土碳轮回之间拓荒了特真谛真谛的筹划(Trivedi et al ., 2016;Schmitz and Leroux, 2020)。微生物之间的生态相互作用应纳入生态框架,以便更准确地瞻望大家碳轮回,因为微生物与生态系统生物地球化学有着密切的内在筹划,尽管这种结合可能具有挑战性。此外,泥土中还可能存在其他未分类的生物相互作用,如候选辐照细菌门,它们可能行动细菌寄生虫或超小细菌的外共生体,在微生物群落和营养轮回中阐发遑急作用;这些步地还需要进一步探索(Naud et al, 2022)。

    3.2. 根系侵染对泥土碳轮回的影响

    植物根间区是根系生命行径和代谢对泥土影响最径直、最激烈的区域,对保管陆地生态系统的碳轮回和营养轮回等进程和功能起着过错作用。由于根分泌物的化学运转和信号转导以及生物名义附着在根平面上(Zhang et al, 2017),根间泥土在化学和物理上齐不同于耕作泥土,与根关系的微生物相互作用比耕作泥土中微生物之间的相互作用更复杂(Shi et al, 2016)(图4a)。

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    图 4.根际微生物群、共生体和泥土微生物群之间的相互作用影响碳轮回 (a) 根际微生物组、共生体和泥土微生物组之间相互作用的暗示图。(b) 波及共生体的C滚动和营养交换。AM真菌通过将不踏实的C开释到菌丝体间泥土中,从这些着手赢得大量N或P并将其输送到寄主植物中来刺激泥土微生物领会者的活性。当根瘤菌存在时,它们不错匡助植物获取营养,进一步促进泥土物资的移动。

    根间泥土不错变成不同的微生物群落结构,产生不同的碳诈欺模式。微生物在植物根间泥土中的数目比在非根泥土中的数目多几倍到几十倍。然则,细菌群落的千般性一般倾向于从非根泥土到根泥土减少(Pang et al ., 2021)。碳水化合物和氨基酸等物资刺激根名义植物孕育促进根际细菌的趋化性,进而促进植物孕育和分娩力(Upadhyay et al ., 2022)。酚酸能遏制微生物产生蒸发性脂肪酸等物资;然则,在限碳要求下,游离现象的酚酸参预根际泥土时不错为固氮细菌提供碳源(Mandal et al., 2010)。比较之下,大多数微生物不错不加选拔地诈欺糖和糖醇,从而勾引很多不同种类的微生物在根际间定植,包括细菌和真菌(Sanchez-Ca ' nizares et al.,2017)。菌根真菌从共生植物中赢得的大量碳不错在相对较短的时候内冉冉开释到根际,供其他微生物代谢诈欺(Kraft et al, 2011)。表面上,每种代谢化合物齐应该引起特定菌群的反应,而特定菌群的每种变化齐可能影响植物。因此,需要更多的合成生物学步伐和微生物高通量分离时刻在分子、生理和生态水平上扣问植物与微生物相互作用的机制。

    植物根系非常分泌物对微生物-泥土相互作用的遑急影响是根际运转效应(RPE),这是介导根际碳轮回的一个遑急进程。不踏实根系在根间水平合手续提供碳可引起泥土有机碳领会的变化;因此,根分泌物的质料和数目在限定RPE中起过错作用。最近的一项扣问也阐发了这一发现,其中根生物量和长度的各异并不成解释物种间RPE的各异,而与根分泌物(包括氮有用性和pH值)关系的指挥被详情为影响RPE标的和大小的遑急因素(Wang et al.,2016),测量的RPE范围为- 70%至380% (Zhu and Cheng, 2011;Cheng et al ., 2014)。有几种机制不错解释不同类型的RPE。微生物营养挖掘假说标明,在低泥土下营养要求,根系输入的富含能量的碳化合物不错促进细胞外酶的产生,领会泥土OM中的营养(Chen et al.,2014)。因此,微生物不错诈欺植物根系分泌物来雀跃其营养需求,导致RPE为正(Feng et al ., 2021)。然则,当泥土中的营养相对丰富时,微生物更有可能诈欺不踏实的根系渗出物,而不是领会OM来雀跃其碳和能量需求(Michel et al., 2023)。这种步地被称为优先底物诈欺假说,因为微生物更可爱容易赢得的底物。此外,竞争假说不错解释植物和微生物争夺沟通营养物资的负根指挥RPE。微生物的领会不错通过领受营养来减少。当营养非常忙绿时,这种竞争可能导致更强的负根指挥RPE,从而截止植物和微生物的孕育(Lu et al ., 2018;Jiang et al., 2021)。诚然多种解释可能存在于积极和绝望的RPE不雅测,但这些并不是相互扼杀的。营养挖掘和营养竞争表面雀跃微生物的基本营养需求,允许生物量积攒和细胞外酶合成,以反馈合手续的再环化脱羧酶供应(Wang et al, 2021)。同期,正RPE平淡与微生物生物量加多关系,这一事实支合手了微生物活化表面(Li et al., 2018)。因此,这些机制中的每一个齐可能单独或连合起作用,或者主导进程可能跟着时候的推移从一种机制移动到另一种机制,产生积极或绝望的RPE。

    植物共生体通过变嫌生态系统的可合手续性和踏实性,在碳轮回中阐发遑急作用(图4b)。菌根菌是一类与植物径直关系的特殊真菌,真菌与植物之间通过碳源和营养物资的交换,显耀影响有机碳的积攒和滚动(Heijden et al ., 2015)。AM和ECM真菌是分散最平淡的菌根类型,地球上马虎60%的树干进展出ECM共生(Gao et al., 2022)。AM真菌忙绿有用的胞外酶,导致其难以径直获取泥土中的有机营养(Phillips et al ., 2013)。然则,AM真菌仍然不错通过开释不踏实的碳到其菌丝泥土中来刺激泥土微生物领会者,从这些资源中赢得相等大比例的N或P,并将其输送给宿主植物(Rozmo ' s et al., 2022)。由于AM真菌不错为酶的产生和SOM的领会提供能量,它们可能大概变嫌RPE。与AM真菌比较,ECM真菌不错擢升根分泌物的分泌速率(Sulman et al., 2017);因此,它们对RPE的影响可能比AM真菌更强。由于外生菌根具有较高的生物量,ECM真菌身后的残留物也可能是RPE指挥的遑急着手,雷同于菌丝分泌的活性OM,不错刺激泥土微生物领会者(Phillips et al ., 2012;Fernandez et al., 2016)。菌根对RPE的孝敬仍然存在争议。已有扣问标明AM真菌可促进SOM矿化(Cheng et al ., 2012;Paterson et al, 2016)。然则,Shahzad等东说念主觉得根分泌物和地下凋落物是植物指挥RPE的主要孝敬者,AM真菌莫得径直影响(Shahzad et al, 2015)。此外,菌根共生不错改变泥土聚合体粒径分散,通过与glomalin关系的泥土卵白质等临时结合剂改变根际碳的物理保护,进一步加多泥土微生物的千般性,促进泥土碳轮回(Totsche et al., 2018)。因此,菌根真菌群落是否是影响RPE的过错因素还有待进一步扣问。潜入扣问这些相互作用不错匡助咱们更好地意会泥土生态系统的碳滚动机制,为农业可合手续发展提供科学辅导。

    4.多因素连合调控泥土碳轮回4.1. 微生物碳泵(MCP)和泥土矿物碳泵(MnCP)4.1.1. MCP

    泥土微生物通过MCP在植物-泥土-有机碳库中兑现合手续的碳盘活,对有机碳的变成和保管起着遑急作用(Liang et al ., 2017)。把柄MCP表面,泥土微生物在植物-泥土-有机碳库中兑现合手续的碳轮回主要有三种蹊径:一是微生物通过胞外酶的“体外修饰”催化领会植物残渣大分子底物;其次,微生物通过“体内盘活”蹊径将领会的小分子底物滚动为自己的生物量,剩余部分底物通过微生物呼吸开释到大气中。终末,微生物死亡后产生的残留物和一些代谢物链接积攒并与矿物资结合变成有机矿物复合物,行动SOC的一部分。因此,有机碳库的动态变化在很猛进程上取决于微生物残留积攒的同化、矿化和动态均衡,其中微生物演出着MCP的变装(Liang et al ., 2017;lian,2020)。MCP表面强调泥土微生物在有机碳固存中的积极作用,通过微生物残留物的固存作用,将活性有机碳滚动为相对踏实的合成代谢形态,络续地输入到踏实的有机碳库中(Ludwig et al ., 2015;Shao et al., 2017)。

    4.1.2. MnCP

    复杂的泥土聚合体对微生物碳轮回也有显耀影响,泥土MnCP和MCP共同作用(Xiao et al ., 2023)。泥土矿物资不错通过吸附、屏蔽、集合、氧化规复反应和聚合等进程,将来自植物或微生物的不踏实有机碳滚动为更踏实的形态(Keil and Mayer, 2014)。粘土矿物(如高岭石和蒙脱土)和金属氧化物(如氧化铁和硼钛矿)不错促进聚合,产生更踏实的碳氧化物(Kleber et al., 2021)。此外,矿物名义的氧化规复反应将碳氧化物氧化为CO2,产生目田基氧化碳氧化物;这些碳不错结合变成更大的分子(Johnson et al., 2015)。

    4.2. 当然要求对泥土碳轮回的影响4.2.1 pH

    pH值是一种遑急的泥土属性,它显耀影响险些统统的化学和生化进程,包括泥土系统中的泥土微生物碳轮回(Malik et al., 2018)。泥土具有较强的酸碱缓冲才气,在外界骚扰下泥土pH值相对踏实。然则,pH值的渺小变化可能导致电荷的大变化,进而影响碳排放(Huang et al ., 2009)。泥土pH值不错通过改变泥土微生物群落结构和代谢特征来变嫌有机碳的盘活和积攒(Prommer et al., 2020)。

    4.2.2. 水和盐度

    水分变化是影响泥土滚动和有机碳领会积攒的主要环境因子之一,不错改变通盘泥土生态系统的碳均衡。起初,泥土聚合体之间和里面的孔隙大小截止了水分在泥土中的移动速率,波折影响微生物对有机碳的诈欺进程(Ananyeva et al ., 2013)。其次,消灭现象下不同的泥土类型和质地(如旱地和湿地)决定了有机碳矿化进程中的氧要求(Li et al., 2021)。寥落是泥土湿度和盐度径直决定泥土电导率(Mikutta et al ., 2007)。扣问标明,盐度要挟导致泥土微生物群落重构和功能变化。当泥土中盐浓度极高时,微生物因细胞外浸透电位低的要挟而失活甚而死亡,导致微生物活性裁汰,有机碳矿化率下落(Rath and Rousk, 2015;Wang et al ., 2018;Rath et al, 2019)。

    4.2.3. 表象变化

    目下,东说念主类行径主导的剧烈环境变化驱动下的泥土环境演化和生态反馈仍是尚未处治的紧要科学问题,亦然大家碳轮回扣问的遑急课题。阮等东说念主的扣问标明,环境因素的变嫌改变了微生物的孕育,部分改变了系统发育模式(阮等东说念主,2023)。大多数扣问东说念主员觉得,大气中CO2浓度的高潮加重了温室效应,导致大家变暖,这极地面刺激了微生物呼吸来拿获能量,从而将更多的CO2开释到大气中(Dong et al ., 2021;Dove et al., 2021)。因此,泥土呼吸的变化不错显耀减缓或加雄伟气中CO2值的加多,从而影响表象变化(Lei et al ., 2021)。与东说念主们辽远的预期相背,一项扣问标明,泥土微生物产生二氧化碳的速率在夏日显耀下落。长久的变暖威胁着落叶树的糊口才气,导致夏日微生物生物量的减少。此外,由于植物介导的氧通量加多,二氧化碳浓度升高和表象变暖裁汰了碳积攒的速率,而氧通量通过氧引发刺激了有氧领会(Domeignoz-Horta et al., 2023)。

    与公众的生机相背,由Kristen M. DeAngelis是马萨诸塞大学阿默斯特分校的微生物学耕种,他指出,泥土微生物产生二氧化碳的速率在夏日显耀下落。长久的变暖威胁着落叶树的糊口才气,导致夏日微生物生物量的减少。此外,由于植物介导的氧通量加多,二氧化碳浓度升高和表象变暖裁汰了碳积攒的速率,从而通过氧引发刺激了有氧领会。诚然变暖刺激甲烷排放,但由于植物-微生物反馈,二氧化碳升高和变暖共同减少了甲烷净通量(Domeignoz-Horta et al ., 2023)。

    4.3. 泥土聚合体驱动的泥土微生物碳轮回机制4.3.1. 泥土聚合体粒径与泥土碳轮回的关系

    泥土聚合体行动基本结构单元,参与不同形态的有机碳轮回,从而变嫌泥土中有机碳库的储存和盘活。泥土矿物资和OM在生物和非生物因素下,如千般化学键和相互作用(如配位键、共价键、氢键、吸附、共千里淀和氧化规复)下的有机-无机络合物,并通过范德华力、静电斥力和微生物丝缠绕,变成不同粒径的泥土聚合体。有机碳的踏实性也影响其积攒进程,泥土聚合体和矿物资在滚动和领会进程中的物理和化学保护使有机碳组分踏实地保存在泥土中(Kopittke et al, 2022)。不同颗粒聚合体的数值比例非常结构踏实性对擢升泥土肥力和保管泥土碳库具有遑急真谛真谛。泥土聚合体按粒径大小可分为大聚合体(>0.25 mm)和微聚合体(<0.25 mm)两大类。一般觉得,粒径较大的聚合体含有更容易降解的有机碳,成心于富营养化微生物的定植。然则,微集合体含有更多的宏不雅不可降解有机碳(Tiemann et al ., 2015;Lin et al., 2019)。

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    图 5.泥土聚合体变成进程非常对泥土碳轮回的影响.

    泥土聚合体的基本结构和功能单元,即营养组成、孔隙大小和水气交换,组成了一个影响微生物群落结构和功能的非均质微环境。泥土中的腐殖化是由于真菌和细菌的存在以及多糖的产生而发生的,多糖在聚合体的踏实性中起着至关遑急的作用。泥土中很多细菌和真菌菌丝径直参与泥土颗粒的集合。放线菌和真菌平淡定植于孔隙(>10 μm)或集合体名义,其菌丝缠绕促进大集合体的变成(Liao et al., 2018)。当细菌以小菌落或生物膜的形态附着在聚合体名义或孔隙时(Gupta and Germida., 2015),聚合体中的统统微生物齐会显耀影响泥土碳轮回。除了环境因素外,集合体还不错影响微生物的相互作用,如和解、竞争和捕食。跟着泥土聚合体粒径的减小,真菌-细菌相互作用网罗的复杂性也会裁汰,从而影响泥土碳轮回(Liao et al ., 2020)。

    4.3.2. 泥土聚合体组成对碳轮回的影响

    有机质和矿物颗粒是泥土聚合体的遑急组成部分。OM主要着手于微生物关系OM(如细菌分泌的胞外聚合物、真菌和AM真菌分泌)、东说念主类物种关系胶结物资(腐植酸、富酸、元素)和植物根关系胶结物资(植物根和根分泌)(Galloway et al, 2018;Deka et al, 2019)。微生物是泥土环境中最活跃的生物因子,关系的OM在聚合体变成中起主导作用(Li et al, 2022)。细菌分泌的胞外聚合物(主若是多糖)在微米圭臬上对泥土颗粒起胶结作用,可使粉状颗粒集合变成微集合体。真菌通过菌丝的延迟在毫米圭臬上包裹微集合体,将微集合体粘合成大集合体(Bronick and Lal, 2005)。

    矿物是泥土聚合体中遑急的无机胶结剂。粘土矿物具有不同的比名义积、名义电荷和阳离子交换量,不错径直影响泥土的结构和性能。泥土具有影响很多泥土特色的活性名义,包括营养可及性、泥土水分和有机碳积攒和合手久性(Finley et al, 2022)。泥土矿物的比名义积和名义电荷特征影响矿物-矿物和矿物-有机质的相互作用。高岭石已被认识通过刺激荚膜异多糖的产生,显耀促进细菌孕育和指挥生物膜的变成。蒙脱石颗粒与细菌细胞分离,而高岭石和针状矿石则精粹附着在细菌细胞名义变成集合体(Cai et al, 2018)。此外,泥土矿物资与微生物的相互作用也影响泥土微生物碳轮回;即微生物与不同矿物颗粒的相互作用指挥群体感应和EPS分泌,变成生物膜结构,显耀促进泥土聚合体的变成和有机碳的踏实性(Ma et al ., 2017);Sokol et al, 2022)。

    5.泥土微生物碳轮回扣问热门及异日发展标的

    本扣问使用VOSviewer (1.6.19.0) (Leiden University)和R Studio(4.2.1)软件,使用Web of Science (WOS) Core数据库进行文件检索和文件计量分析。纳入的文件从1997年1月到2023年5月。仅琢磨扣问论文和综述,会论说文、社会批驳和其他类型的论文被排除在外,以幸免统计数据叠加。WOS中使用的搜索查询为:(ALL = (Soil)) AND (ALL = (Microbe) OR (Microbiome)) AND (ALL = (Carbon cycle))。去除重复项后,共赢得2171份出书物,包括作家信息、标题、着手和摘要。

    5.1. 过错词的共现性及特征

    由于出书物数目繁密,咱们承袭聚类来暴露所筹划键字,并使用加权最高的过错字代表其在每个类别中的频率进行进一步分析。扫尾标明,第一类包括微生物碳轮回中最常见和最新的过错词,即“千般性”、“细菌”、“根际”、“真菌”、“古细菌”和“群落”(图6a和b)。如前所述,微生物是泥土碳轮回的过错绪论,潜入扣问微生物群落结构和功能基因的变化是泥土微生物碳轮回范围的前沿扣问热门。在常用的扣问模式中,非生物要挟是常用的扣问模式,高通量测序是主要的扣问步伐。第二个和第三个过错类别进展出较弱的分散和较强的里面关联。第二类包含诸如“领会”、“反馈”、“呼吸”、“表象变化”和“生态系统”等过错词,这些过错词不错解释为环境变化与碳轮回之间的因果关系(图6a)。第三个过错类别主要包括“碳”、“氮”、“生物量”、“能源学”、“分娩力”、“植物”和“矿化”(图6a)。澄澈,表象和营养有用性等环境因子的变化会影响微生物矿化,影响泥土呼吸,引起泥土有机质领会的变化,从而影响泥土碳轮回。对过错词的进一步分析标明,承袭的主要扣问步伐包括同位素美艳、动态拟合和算法瞻望。终末,第四类包括“有机物”、“群落结构”和“酶活性”等术语,这些术语主要与生态功能关系(图6a)。图6b和图c分裂分析了过错词和著作标题的时候演变。在时候圭臬上,微生物参与泥土碳轮回的扣问已经从起初扣问泥土碳氮对表象和环境变化的反馈,发展到潜入扣问微生物群落在这些反馈中的中介作用非常对泥土生态功能的影响。群落千般性和群落结构的见识平淡出当今过错词的时候法例和著作标题中,标明微生物群落的千般性和功能仍然是面前扣问的焦点。总体而言,联接该范围的中心念念想是扣问环境变化何如改变泥土微生物的生态群落结构、行径和拼装机制,从而介导泥土碳轮回。

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    图 6.关系参考文件中过错词和标题的演变 (a) 过错词聚类分析,以聚类面孔暴露所筹划键词,权重最高的过错词代表每个类别中出现频率最高的过错词。(b) 著作过错词的时候演化法例。(c) 著作标题的时候演变法例。5.2. 扣问热门及异日发展标的

    为了明的面前的扣问热门,瞻望异日的扣问标的,咱们诈欺R软件中的Biblimerix软件包对著作标题进行聚类和降维分析(图7)。扫尾标明,细菌群落结构在泥土微生物碳轮回中起着至关遑急的作用,受到了平淡的扣问温暖。此外,碳轮回可能受到营养截止,寥落是氮的影响,碳和氮轮回之间存在密切的相互作用。因此,这一范围也资格了紧要的发展。跟着扣问的潜入,咱们发现真菌、根际微生物和温度分裂在凋落物领会、RPE和泥土碳输入中起核心作用。这些因素显耀影响泥土微生物群落对碳轮回的影响;因此,扣问这些方面临于扣问微生物在泥土碳轮回中的作用至关遑急。总之,异日的扣问热门可能集合在“基本主题”象限(图7),与前边描述的不雅察扫尾密切一致(图6)。

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    图 7.扣问主题分区。6.论断

    泥土微生物是大家碳均衡的主要孝敬者,是泥土有机质变成和领会的过错驱能源。然则,由于泥土的异质性,多因素对泥土碳轮回的复杂影响机制尚未潜入探讨。为了潜入系统地了解泥土碳轮回进程和机制,强调微生物、微生物群落和环境因子在泥土微生物碳轮回中的耦合相互作用是必要的。连年来妹妹五月天,元基因组学、元卵白质组学等先进的扣问器具被用于进一步探索泥土微生物群落的系统演化和功能千般性,从而加强了大家泥土微生物群落的扣问。组学步伐的发展为探索提供了新的蹊径;尽管如斯,它也建议了从大量数据中破译限定生态系统功能的潜在生态原则的挑战。因此,应结合智能模拟分子生物学时刻,探索微生物驱动泥土碳轮回的巧妙。将咱们对泥土生态系统中代谢蹊径、微生物群落和环境影响的意会整合到一个斡旋的框架中,对于更好地瞻望生物地球化学轮回和有用打法大家表象变化至关遑急。

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