Global Change Biology丨从碳库到碳流：为不断变化世界中土壤碳循环提供了新见解的PROMISE框架

土壤是最大的陆地有机碳库。在未来的一个世纪里，土壤有机碳(SOC)的形成和损失之间的平衡将驱动强大的碳—气候反馈。迄今为止，预测SOC动态的研究均参考基于库的模型，模型假设这类SOC具有内部均匀的物理化学性质。然而，新的证据表明，土壤碳循环不是由碳输入的化学性质主导的，而是受空间异质性的土壤环境中微生物对有机质获取的限制。控制碳的物理化学保护的动态过程很难转化为基于库的SOC模型，因此，我们面临着一个挑战，即机械地预测环境变化将如何影响土壤和大气之间碳的转移。

本研究提出了一个新的概念框架来探索对地下碳循环的控制：土壤环境中有机质相互作用的概率表征（PROMISE）。与传统的模型框架不同，PROMISE并不试图定义由共同的热力学或功能属性联合起来的碳库。相反，PROMISE的概念考虑SOC循环速率是如何由影响微生物分解者与有机质之间接近性的随机过程控制的，重点是它们在土壤基质中的物理位置。

本研究用一个新的生物地球化学模拟模型来阐明这个框架的应用，这个模型追踪单个碳原子的命运，因为它们与它们的环境相互作用，进行生化转变和通过土壤孔隙空间移动。本研究还将讨论PROMISE框架如何在一个不断变化的世界中重塑围绕SOC管理相关问题的对话。我们希望PROMISE框架能够促进跨学科的新假设、分析工具和模型结构的发展，从而阐明植物、土壤和大气库之间碳流动的机制控制。

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DOI:10.1111/gcb.15365

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