GCB丨微生物碳限制:将微生物融入我们对生态系统碳循环的理解的必要性
大量研究表明,在自然的和管理的生态系统中,施用氮、磷和钾等营养元素可以提高植物生产力,这意味着大多数陆地生态系统的初级生产力受到养分限制。相反,已有研究证明土壤中的异养微生物群落主要受到有机碳或能源的限制。虽然根据本研究综述中得到这一对比限制的概念——微生物碳限制vs.植物养分限制的强有力证据,但在讨论生态系统对全球环境变化的响应时,它经常被忽略。
以植物为中心的观点将植物的养分限制等同于整个生态系统的养分限制,从而忽略了负责土壤分解的异养生物在驱动生态系统碳存储中的重要作用。为了在生态系统科学中真正地结合碳和养分循环,我们必须考虑到这样一个事实:虽然植物生产力可能受养分所限,但异养生物群落的次级生产力在本质上是有限的。生态系统碳循环整合了其各组成部分独立的生理响应,以及自养生物和异养生物之间紧密耦合的交流。
在某种程度上,相互作用的自养和异养过程是由生物体控制的,它们分别受到养分和碳供给的限制。从定义上来说,我们认为生态系统不能仅仅局限于被养分限制或碳限制。本研究,我们概述了以预测非稳态生态系统随时间变化响应为目标的模型;在碳和养分耦合模型中,这些模型如何从将生态系统分解为有机成分及其固有局限性中获益,从而更好地表现植物—微生物之间的相互作用。
概念图 土壤中异养微生物主要受碳限制(棕色),而植物主要受养分的限制(绿色)。微生物获取新鲜凋落物层和根际中的活性碳可能受到养分限制(绿色)。
https ://doi.org/10.1111/gcb.14962
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